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Ziortza Guezuraga Antiinflamatorioak, hipertentsiboak, kafeina, gozagarri artifiziala eta korrosio inhibitzailea izan dira presentzia handiena izan dutenak.

1. irudia: Estuarioetara egiten diren isurketen 41 konposatu organikoren denbora-banaketa eta banaketa espaziala aztertu dira.

2016ko negutik 2017ko negura 41 konposatu organiko kutsatzaileren denbora-banaketa eta banaketa espaziala aztertu du ikerketak hiru estuarioetan: Bilbon, Plentzian eta Gernikan. Iturriak ere identifikatu dira: Bilboren kasuan bi (ur araztegia eta portu aktibitateak) eta bai Plentziaren bai Gernikaren kasuan ur araztegiak izan dira iturri nagusiak.

Goranzko joera duten 41 kutsatzaileen aldibereko analisiak egiteaz gain, POCIS-en kalibrazioa ere egin da lanean. Analizatutako 41 kutsatzaileetatik 35 gutxienez isurketa lagin batean topatu dira eta 36 gutxienez estuario lagin batean. Bestalde, kafeinaren presentzia, tratatu gabeko etxeko hondakin-uren presentziaren indikatzailea dena, askoz ere altuagoa izan da Gernikako ur araztegietako isurketa puntuetako laginetan Gorlizekoetan eta Galindokoetan baino.

Ikertutako kutsatzaileen banaketari esker, bai espazioari bai denborari dagokionez, ur araztegietako hondakin urbanoak iturri probable gisa identifikatu izan dira. Honekin batera, isurketa hauen markatzaileak konfirmatu dira, monitorizatzen ez diren isurketak identifikatzeko. Horretaz gain, laginketa pasiboen erabilgarritasuna azpimarratu du ikerketak, laginketa aktibo bidez neurtuko ez liratekeen kutsatzaileak detektatu baitira.

Kafeina eta OBT, detektatuenak

Detekzio frekuentziarik altuena dituztenak kafeina eta OBT korrosio inhibitzailea dira. Aztertutako lagin guztietan topatu da kafeina, maila ezberdinetan. Industrialki korrosio inhibitzaile gisa edota detergenteetan aurki daitekeen OBT, bere aldetik, laginen %97an izan du presentzia.

PFOSak ere detektatu dira, nahiz eta 2006tik konposatu honen merkaturatzea eta erabilera murrizten duen europar direktiba indarrean dagoen.

Bilboko estuarioan banaketa ezberdina topatu da azalerako eta hondoko uretan. Honek bi iturri independienteren presentzia aditzera ematen du. Azaleko uretan Galindoko ur araztegiko isurketa puntutik hurbil dituzte kontzentrazio metatu altuenak. Hondo uren kasuan, bere aldetik, estuarioaren ahotik hurbil dute kontzentrazio metatu altuenak, portu industriala, marina eta itsasontziak dauden tokitik hurbil.

Plentziako estuarioan ur araztegiko isurketak zuzenean itsaso zabalera doaz, beraz, honen eragina ez da adierazgarria. Botiken eta, bereziki karbamazepina bezalako ur araztegiko konposatu markatzaileen presentziak, monitorizatu gabeko ur araztegi isurketa iturri baten presentzia iradokitzen du.

Puntu kritikoa identifikatu da Urdaibaiko estuarioan, ur araztegi isuriak jasotzen dituena. Puntu horretatik estuarioan gora kafeina eta OBT baino ez dira detektatu.

Estuarioen ikerketa

Bereziki sentikorrak diren eremuen monitorizazioa, estuarioena kasu, erronka bilakatu da azkenaldian, analisien konplexutasuna dela eta, batetik, eta izan ditzaketen efektuengatik, bestetik. Aztarna mailan gero eta aztergai gehiago izatea, estuarioen dinamismo fisiko-kimikoa eta transformazio produktu ezezagunak dira, besteren artean, analisien konplexutasunari eragiten dioten faktoreak. Efektu posibleei dagokienez, antibiotikoei erresistentzia, disrupzio endokrinoa eta mutagenizitatea dira nagusiak.

Esan bezala, hiru estuariotan egin dira analisiak:

• Bilboko estuarioa. 15 km-ko luzera eta, bataz beste 100 metroko zabalera du. Sakonera 2 metrotik 30 metrotara doa.
• Plentziako estuarioa. Mareak 2,5 m-ko aldaketa sorrarazten du eta marea baxuan estuarioaren %80 ageri geratzen da.
• Urdaibaiko estuarioa. 11,6 km-ko luzera eta 1 km-ko zabalera du eta Biosfera Erreserba da 1984tik.

Nekazaritzan, industrian, hirietan erabiltzen diren 41 kutsatzaile aukeratu ziren, hainbat motatakoak: gozagarri artifizialak, korrosio inhibitzaileak, hormonak, pestizidak, botikak…

Bi laginketa metodo baliatu dira: laginketa aktiboa eta POCIS bidezko laginketa pasiboa. Bost laginketa kanpaina egin ziren 2016ko otsailetik 2017ko otsailera: 2016ko neguan, 2016ko udaberrian, 2016ko udan eta 2017ko neguan. Laginketak marea altuan egin dira, azaleko uretan (50 cm-ra) eta sakonera uretan (hondotik hurbil). Estuario bakoitzeko hainbat puntutan egin dira laginketak eta baita ur-araztegietako isurketa puntuetan.

2. irudia: Ikertutako estuarioak (a), Bilboko estuarioetako laginketa puntuak (b), Plentziako estuarioko laginketa puntuak (c) eta Urdaibaiko estuarioko laginketa puntuak (d). Puntu beltzak laginketa aktiboa dira, gorriak ur-araztegiko isurketa puntuak eta urdinak laginketa pasibo puntuak.

POCIS laginketa pasiboari dagokionez, 2017ko martxoan-apirilean 14 egunetan zehar birritan kokatu ziren hiru estuarioetan, ur-azaletik 50-100 cm-ra. Emaitzei esker, gainera, monitorizazio tresna gisa POCISen erabileraren efektibitatea egiaztatu izan da, metodo honen bidez monitorizatutako 21 kutsatzaileetatik lau POCISen bidez soilik detektatu izan baitira.

Aztertutako 41 kutsatzaileen banaketa eta kontzentrazioa analizatzeaz gain, laginketa pasiboaren erabileraren baliagarritasuna egiaztatu da ikerketan.

Erreferentzia bibliografikoa:

Mijangos, Leire, et al. (2018). Occurrence of emerging pollutants in estuaries of the Basque Country: Analysis of sources and distribution, and assessment of the environmental risk. Water Research, 147. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.09.033

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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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Hace 150 años un ruso de prominente barba llamado Dmitri Ivánovich Mendeléyev propuso un elegante sistema para ordenar los elementos químicos en función de su peso atómico y sus propiedades químicas. Su trabajo sigue ofreciendo hoy un marco común en el ámbito de la Química y, no en vano, 2019 ha sido declarado el Año Internacional de la Tabla Periódica. Esta sección del Cuaderno de la Cátedra Científica se quiere unir a tan especial celebración y para ello, a lo largo de este año, haremos un recorrido por los elementos químicos que mayor importancia han tenido en la Historia del Arte. No olvidemos que conocer la composición química de los materiales artísticos es vital tanto para el proceso creativo como para la conservación y restauración de nuestro patrimonio cultural. Pero, antes de entrar de lleno con la tabla periódica, dedicaremos este artículo a una pregunta de vital importancia: ¿Cómo podemos saber qué elementos químicos hay en una obra de arte?

Imagen 1. La tabla periódica más grande del mundo está en Murcia, no en Bilbao. Fuente: Cortesía de Daniel Torregrosa.

En entradas anteriores hemos hablado largo y tendido sobre numerosas técnicas analíticas que nos ayudan a conocer la composición química de los materiales artísticos. Hoy nos detendremos en una que, de una manera relativamente sencilla, nos permite saber qué tipo de átomos forman una obra de arte: la fluorescencia de rayos X. Es importante recalcar que esta técnica no nos ofrecerá una fórmula molecular exacta de una sustancia, tan solo nos dará información sobre los átomos que la forman. Por ejemplo, en una pintura que contenga amarillo de Nápoles, no nos revelará que la composición química es Pb2Sb2O7, pero sí que nos desvelará que hay plomo (Pb) y antimonio (Sb). En muchas ocasiones eso es más que suficiente para descifrar qué compuesto químico tenemos entre manos. Veamos brevemente en qué consiste la fluorescencia de rayos X antes de conocer algunas de sus aplicaciones en el mundo del arte.

De electrones y rayos X

La fluorescencia de rayos X se basa en la interacción de la materia con una radiación como los rayos X o los rayos gamma. En la Imagen 2 (izquierda) vemos una representación esquemática del proceso que nos ayuda a descubrir la identidad de los átomos de una muestra (aunque la realidad de los orbitales difiere bastante de la de ese modelo planetario). Empleando una radiación de alta energía se expulsa un electrón de un orbital cercano al núcleo, es decir, un electrón de un nivel energético bajo. Esto provoca que un electrón de un nivel energético superior ocupe esta “vacante”, ya que el átomo tiende a minimizar su energía. En ese proceso el exceso de energía se libera también en modo de radiación (rayos X). Y, precisamente, esta radiación liberada es la clave que nos permite descubrir de qué elemento químico se trata. Esto es posible gracias a que los electrones sólo pueden tener ciertos valores de energía concretos que variarán en función del átomo y del orbital que ocupen. Haremos otra simplificación valiéndonos de nuevo de la Imagen 2 (derecha). Según la física clásica un electrón podría tener cualquier valor energético (podría estar en cualquier punto de la rampa), pero gracias a la mecánica cuántica sabemos que sólo puede tener unos valores discretos (los escalones). Al pasar de un nivel energético a otro (pasar de un escalón a otro), se libera una energía característica que nos permite conocer que elemento químico estamos analizando (la altura entre escalones depende del átomo). La fluorescencia de rayos X se puede aplicar a la mayoría de los elementos que forman la tabla periódica, con excepción de los que tienen un número atómico menor que el sodio (carbono, oxígeno, etc.) que son difíciles de detectar, especialmente con los instrumentos portátiles.

Imagen 2. Esquematización del proceso de fluorescencia de rayos X (Fuente: Adaptación de Wikimedia Commons. Fotografía cedida por Jon Mattin Matxain cuya explicación sobre los niveles energéticos podéis escuchar aquí (en euskara).

De átomos y colores

Ahora ya sabemos que la fluorescencia de rayos X nos descubre los elementos químicos presentes en una obra de arte, gracias a lo cual podemos deducir su composición química empleando ciertos conocimientos sobre materiales artísticos. Por ejemplo, si analizásemos la cerámica griega de figuras negras de la Imagen 3 detectaríamos hierro por toda la superficie. ¿Significaría eso que está formada por un solo tipo de compuesto químico? En tal caso sería difícil explicar la existencia de dos colores. La realidad es que las zonas rojizas están compuestas por hematita (Fe2O3) y las negras por magnetita (Fe3O4), colores que los griegos lograban mediante una hábil combinación de reacciones de oxidación y de reducción del hierro presente en la arcilla.

Imagen 3. Ánfora de Ayax y Aquiles jugando a los dados, de Exequías (ca. 530 AEC) Fuente: Wikimedia Commons.

Obviamente, identificar los compuestos no siempre es tan sencillo como hemos visto en este caso. A alguien ya se le habrá ocurrido que la fluorescencia de rayos X ofrece ciertas limitaciones a la hora de discernir la composición química exacta y diferenciar entre sustancias. Efectivamente, podría darse el caso en que dos pigmentos que tengan el mismo color estén compuestos por los mismos elementos químicos, pero en diferentes proporciones. Por ejemplo, si en una pintura verde se detecta cobre, podría estar formada por malaquita (Cu2CO3(OH)2) o por verdigrís (Cu(CH3COO)2). Afortunadamente esos casos no son tan abundantes, ya que la química de los pigmentos no es tan compleja como podríamos pensar, especialmente si nos referimos a las pinturas que se empleaban antes de la aparición de la síntesis orgánica. Además, cuando se detectan varios elementos químicos en una muestra la cosa se puede simplificar. Para entender esto mejor, pongamos que en otra pintura verde detectamos cromo. Bien podría tratarse de un óxido de cromo (Cr2O3·2H2O) o de una combinación de amarillo de cromo (PbCrO4) y otro pigmento azul como el azul cobalto (CoO·Al2O3). ¿Cómo diferenciarlos? Pues, porque de darse la segunda opción, también encontraríamos cobalto (del azul) y plomo (del amarillo). En este último caso no habría que sacar conclusiones precipitadas, ya que el plomo también podría venir del blanco de plomo, tan empleado históricamente en mezclas de pinturas y preparaciones de soportes.

De pigmentos que (casi) se pierden

Una de las grandes ventajas de la fluorescencia de rayos X es que nos permite trabajar con rastros mínimos de pintura. Así, podremos conocer los pigmentos empleados en esculturas que hayan perdido la mayoría de su policromía. Dos casos célebres que reflejan este uso son la columna de Trajano (de la que ya hablamos en su momento) y la Dama de Elche. Gracias a los análisis realizados sobre la más famosa de las esculturas iberas, conocemos los pigmentos que una vez le dieron color (sí, estaba pintada), información que se ha empleado para realizar diferentes reconstrucciones (Imagen 4). Quizás lo más llamativo de este estudio es la presencia de azul egipcio (CuAlSi4O10), que refleja el intercambio cultural entre los iberos y el país del Nilo.

Imagen 4. Dama de Elche (s.V-IV AEC) y reconstrucción realizada por Francisco Vives en base a los pigmentos encontrados. Fuentes: Museo Arqueológico Nacional / Cortesía de Francisco Vives

Un caso mucho más reciente de identificación de pigmentos lo encontramos en “El jardín de Daubigny” de Vincent van Gogh. Aunque en este caso la pintura no estaba perdida, sino oculta. Durante los últimos meses de vida el genio holandés pintó tres versiones de este jardín, entre ellas las dos que podéis observar en la Imagen 5. Como veis, hay claras diferencias compositivas entre las que destaca la presencia de un gato en la versión superior. Si observamos la misma zona en el otro cuadro podremos observar que van Gogh sepultó al gato con pinceladas de hierba. Pues bien, dicha zona se analizó mediante fluorescencia de rayos X y se encontró hierro y cromo, lo que permite pensar que el gato había sido pintado con una mezcla de amarillo de cromo (PbCrO4) y azul de Prusia (Fe7C18N18).

Imagen 5. Jardín de Daubingy (56x 101 cm) de van Gogh (1890). Arriba la versión del Museo de Arte de Basilea y debajo la del Museo de Arte de Hiroshima. Fuente: Wikimedia Commons.

De mapas de pigmentos

La fluorescencia de rayos X no se limita al estudio de un solo punto de una obra de arte, sino que permite analizar toda la superficie para obtener una especie de mapas de abundancia de elementos químicos. Un ejemplo perfecto es el de La Joven de la Perla (Imagen 6). En la imagen vemos mapeo del mercurio en blanco y negro, de modo que las zonas más blancas indican una mayor cantidad de este elemento. El mercurio proviene del uso que Vermeer hizo del pigmento bermellón (HgS) que, como vemos, abunda en los labios de la muchacha. También podemos observar la presencia de mercurio en el rostro de la joven, aunque con una menor intensidad. En cambio, el turbante y el fondo son completamente oscuros. La explicación es simple: Vermeer empleó bermellón para ajustar la tonalidad que deseaba lograr en la pintura con la que pintó la cara.

Imagen 6. Mapeo de mercurio obtenido mediante fluorescencia de rayos X (detalle). Fuente: Imagen cedida por el Mauritshuis.

Aunque la última imagen que os he mostrado está en blanco y negro, estos mapeos se obtienen empleando programas informáticos que permiten lograr resultados mucho más visuales. Esto lo ilustra perfectamente el mapeo de pigmentos del manuscrito tibetano que tenéis en la Imagen 7. Sabiendo qué elementos abundan en cada zona no es complicado saber que pigmentos fueron usados: bermellón (HgS) para el borde rojo, pan de oro (Au) para la piel y la mandorla, minio (Pb3O4) para el traje, y compuestos con cobre para los azules y los verdes, posiblemente azurita (Cu3(CO3)2(OH)2) y malaquita (Cu2CO3(OH)2) respectivamente.

Imagen 7. A la derecha fotografía de un manuscrito nepalés. A la izquierda mapeo de diferentes elementos químicos (Hg: mercurio, Au: oro, Cu: cobre, Pb: plomo). Fuente: Data Courtesy of HORIBA Scientific. Sample provided by Ryukoku University library, Ryukoku University old books Digital Archives Research Center, Japan.

Con este artículo hemos realizado un primer acercamiento a la tabla periódica desde el punto de vista de los materiales artísticos. A lo largo de este año iremos profundizando en aquellos elementos químicos que mayor trascendencia han tenido a lo largo de la historia del arte. ¡No os lo perdáis!

Para saber más:

Simon Fitzgerald. Non-destructive micro-analysis of Art and Archaeological objects using micro-XRF [PDF]. Acheometriai Műhely 2008/3.

Sobre el autor: Oskar González es profesor en la facultad de Ciencia y Tecnología y en la facultad de Bellas Artes de la UPV/EHU.

El artículo La tabla periódica en el arte: ¿Qué átomos hay en una obra? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Deconstruyendo la tabla periódica
2. Ciencia, arte y cultura callejera: materiales y obra artística
3. ¿De quién es esta obra?

Uxue Razkin

Genetika

Sexuaren eta geneen elkarrekintzaz mintzo da honetan Koldo Garcia. Sexua ezaugarri biologiko garrantzitsu bat bada ere, ez da guztiz ezaguna bere eragina gaixotasunak pairatzeko arriskuan, pronostikoan edota tratamenduen eraginkortasunean. Garciak azaltzen duenez, honek emakumeen osasun-arreta kaxkarragoa izatea eragin du. Hiru eredu proposatu dira ezaugarrien eta gaixotasunen gene-oinarrian sexuak duen eragina azaltzeko. Lehenengoa, Carterren efektuan datza. Bigarrena, sexu-kromosomek eragiten dute. Azkenenean, geneen eta ingurugiroaren arteko elkarrekintza gertatzen da. Sexuaren arabera gene-mekanismoak ezberdinak badira, itu terapeutikoak ezberdinak izango dira. Hortaz, sexuak ezaugarri eta gaixotasun batzuen gene-oinarrian eragina duenez, ezaugarri horiek ikertzerakoan, gero eta ohikoagoa izango da sexua faktore gisa hartzea.

Zortzi letrako DNA sintetikoa sortzea lortu dute. Egileek adierazi dute bizitzaren euskarri izaten jarraitzeko gaitasuna mantentzen duela, transkribatu eta RNA sortzera iristen baita. Elhuyar aldizkariak azaltzen digun moduan, nukleotidoen analogo berriek ez dute desegonkortzen helize bikoitzeko DNA, eta, gainera, ez dute oztopatzen transkripzioa bideratzen duten entzimekiko interakzioa. Bi ezaugarri horiek ezinbestekoak dira biologia sintetikoaren etorkizuneko aplikazioan baliagarria izateko. Orain, ikusi beharko da eta hirugarren baldintza bat betetzen den: ea mantentzen oten den RNAtik proteinak sortzeko entzimekiko interakzioa.

Biologia

Amalia Martinez de Murgia Donostiako Aquariumeko biologo arduradunari egin dio elkarrizketa Berriak. Txikitatik gustuko izan du itsasoari lotutako biologia eta beti maite izan du natura: “Argi neukan biologoa izan nahi nuela”. Aquariumean hasi aurretik Perun ibili zen, sei urtez. Eskozian, Galesen eta Ingalaterran ere egon zen ikasten. Aquariumeko lanari dagokionez, bera biologo taldearen koordinatzailea izanda, akuarioko prozesu guztiak sistematizatzea du helburu: bizidunen bilduma guztia, akuarioen mantentzea… Akuarioetan bizi diren espezieak zaintzeaz gain, ikerketak ere egiten dituzte. Horietako bat aipatzen du: “Municheko ikerlari bat dago, Martin Hess, antxoaren ikusmena aztertzen ari dena”.

Talidomida aurkeztu digute artikulu honetan. Testuan aipatzen da historian zehar segurtasunik gabeko erabilera eman diotela farmakoari. Talidomida denboraldi luze batean zehar hartzen bazen, neuropatia periferikoa sortzen zela aldarrikatzen zen ikerketa baten arabera. Urtebete beranduago hainbat haurrek beren gorputz-adarretan malformazioak zituztela ikusi zen. Halere, talidomida beste tratamendu batzuetan ere erabiltzen da, hala nola, mieloma anizkotzarena, eritema korapilodun legenarrarena, eta Crohn gaitza. Talidomidak hainbat gaixotasunen tratamenduan eragina duela ikusi da eta, horrez gain, beste hainbesterekin saiakera klinikoak gauzatzen ari dira.

Kimika

Hasiera batean, konposatu organiko iraunkorren (persistent organic pollutant, POP, direlakoen) kontrola jarri zen lehentasun gisa. Urteek aurrera egin ahala, zerrenda hau 28 konposatura hedatu da baina oraindik asko daude zerrenda horretan sartzeko zain. Halere, horiek dira kaltegarriak diren bakarrak? Ingurumenera heltzen diren kutsatzaile asko gizakiaren eguneroko jarduerak sortuak dira baina ezagutza txikia dago Pubchem eta Chemspider bezalako datu-baseetan aurki ditzakegun 70 milioitik gorako konposatuek ingurumenean eragiten dutenaz eta sor ditzaketen gaitzez. Alde ezkutu hori ezagutu nahi? Nola egiten dira konposatu horien analisiak? Jo ezazue artikulura!

Arkeologia

Europako megalitismoaren jaiolekua zehaztu du ikerketa batek: duela 6.900 urte jaio zen Bretainian, eta ondoren kontinentearen gainerako lekuetara zabaldu zen itsasoaren bidez. Orain arte bi teoria egon dira kultura megalitikoari dagokionez: Batetik, XIX. mendean eta XX. mendean indarrean zegoen teoriak zioen kultura hori Ekialde Hurbiletik etorritakoa zela, eta Mediterraneoko eta Ozeano Atlantikoko kostaldeak jarraituta hedatu zela. Bestalde, beste batek zioen kultura hori aldi berean eta toki desberdinetan garatu zela. Gaiari egindako hurbilketa berri honek 1970ko hamarkadan hasi zen finkatzen. Orain jaso diren emaitzak ikusita, baliteke biek ala biek arrazoirik ez izatea. Izan ere, Göteborgeko Unibertsitateko (Suedia) arkeologo Bettina Schulz Paulssonek idatzi du: “Arkeologoen aurreko belaunaldiak arrazoia zuen megalitismoaren kontzeptua itsasoaren bitartez hedatu zela esatean. Oker zegoen, baina, horren jatorriari eta norabideari dagokionez”.

San Vicentejoko eliza (Arabako arte erromanikoaren harribitxia) nola eraiki zen aztertzeko puntako teknologia baliatu du Amaia Mesanza topografoak. Gasteizko Ingeniaritza Eskolan topografia irakasle eta EHUko Ondare Eraikiari buruzko Ikerketa taldeko kide honek ondorioztatu du eraikuntza bost fasetan izan zela. Lortutako emaitzek hasierako hipotesia berretsi dute, Alean irakur daitekeenez.

Erromako Inperioa hondoratu zen iparraldeko herri barbaroek inbaditu zutenean. Hala ezagutzen dugu historia hori. Baina Euskal Herrian behintzat hezurrek kontatzen dutena bestelakoa omen da. EHUko Mineralogia eta Petrologia saileko ikertzaile talde batek garaiko lau hilerri aztertu ditu, eta, ondorioztatu dutenez, han urte luzez lurperaturiko gehienak bertan jaiotakoak ziren. Ikertzaileek inguruko lur, arroka eta uren osaketa aztertu dute, batez ere estrontzio elementuaren isotopoei erreparatuz. Berriako testuan azaltzen den moduan, isotopoei esker badakite hildako norbait bertakoa edo kanpotarra ote zen, hezurrei eta haginei erreparatuz. Irantzu Guede ikertzaileak gaineratzen du: “Arkeologoekin eta beste diziplinetako ikertzaileekin partekatu ditugu emaitzak, eta, ondorioztatu dugunez, haien isotopo ratioak bateragarriak dira Piriniotik iparrerako hainbat gunetakoekin”.

Eboluzioa

Duela 66 milioi urteko suntsipen masiboa nola gertatu zen argitzeko saiakera berri bat egin dute bi ikerketa-taldek. Biek ondorioztatu dute, asteroideaz gain, bolkanismoak eragina izan zuela, baina oso modu desberdinean. Elhuyar aldizkariak eman digu bi ikerketa horien berri. Lehenengo taldeak ondorioztatu du bolumen handiko lau erupzio-gertaera izan zirela, bakoitzak 100.000 urte inguru iraun zuela, eta erupzioak asteroidea erori baino hamarka mila urte lehenago hasi zirela. Bigarrenak dio asteroidea iritsi eta 600.000 urte geroago isuri zela Dekkango labaren %75.

Emakumeak zientzian

Otsailaren 11 Zientziako Emakume eta Nesken Nazioarteko Eguna izan zen. Ana Galarragak adierazten du testu honen bidez sekulako oihartzuna izan zuela komunikabideetan baina ohartarazten du: ez gaitzala gehiegizko distirak itsutu. Horren harira, The Lancet medikuntza aldizkariak egun hori ospatzeko plazaratutako zenbaki berezia aipatzen du adibide moduan. Zenbaki horretan zegoen artikulu batean adibidez, 1980-2016 urteen artean argitaratutako 11,5 milioi ikerketa aztertu dituzte eta hauxe izan da atera duten ondorioa: ikerketa medikuetan emakumeak gutxietsita daude, eta ez dira aintzat hartzen sexuen artean dauden diferentzia genetikoak, fisiologikoak, ezta sendagaiek batzuengan eta besteengan izan ditzaketen eragin desberdinak ere. Galarragak dioen moduan bada garaia fokuak txoko ilunenetan ere jartzeko.

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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: Uxue Razkin kazetaria da.

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Si cerrásemos los ojos para visualizar la imagen de un geólogo, probablemente imaginaríamos a una persona descubriendo fósiles y recopilando y coleccionando minerales. No obstante, esta disciplina académica cuenta con muchísimas más aplicaciones desconocidas para gran parte de la sociedad.

Con el objetivo de dar visibilidad a esos otros aspectos que también forman parte de este campo científico nacieron las jornadas divulgativas “Abre los ojos y mira lo que pisas: Geología para miopes, poetas y despistados”, que se celebraron los días 22 y 23 de noviembre de 2018 en el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU en Bilbao.

La iniciativa estuvo organizada por miembros de la Sección de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, en colaboración con el Vicerrectorado del Campus de Bizkaia, el Ente Vasco de la Energía (EVE-EEE), el Departamento de Medio Ambiente, Planificación Territorial y Vivienda del Gobierno Vasco, el Geoparque mundial UNESCO de la Costa Vasca y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Los invitados, expertos en campos como la arquitectura, el turismo o el cambio climático, se encargaron de mostrar el lado más práctico y aplicado de la geología, así como de visibilizar la importancia de esta ciencia en otros ámbitos de especialización.

El catedrático d hidrogeología de la UPV/EHU, Iñaki Antigüedad, destaca en este charla que la geología es mucho más que las rocas y que para valorarla hay que aprender a mirar de otra manera, por ejemplo, el paisaje.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo Geología, ver más allá de lo que pisamos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Otra mirada al planeta: arte y geología
2. Geología: la clave para saber de dónde venimos y hacia dónde vamos
3. Arquitectura y geología: materialidad y emplazamiento

Zientzian, bestelako edozein informazio motan bezala, desinformazioa, okerreko informazioa eta fake news sortzeko intentzionalitatea existitzen dira, teoria konspiranoiko eta sare sozialen efektu esponentzialekin. Serio hartzen hasi behar dira kontu hauek. Martha Villabonaren Science communication: disinformation and fake news

Kutsadura kudeatzerakoan ere, diskriminazio sozialak daude eta, berriki, honi aurre egiteko mugimendu soziala. Arazoaren eta proposatutako irtenbideen analisia ekonomiaren ikuspuntutik bere konplexutasuna azaleratzen dute. José Luis Ferreiraren The environmental justice movement meets Economics

Eskala industrialean kopiatzeko interesgarrien den mekanismo naturaletako bat fotosintesia da. Ez da batere erraza eta pausu bakoitzean kontu berriak eta sorpresak daude. DIPC-koen The unexpected role of glycolaldehyde in photocatalytic cofactor regeneration using triethanolamine

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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 Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebrará dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Durante las próximas semanas en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera se publicarán regularmente artículos que narren algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas. Comenzamos con la serie “Espectrometría de masas”, técnica analítica que supone el ejemplo perfecto del incesante avance de la Ciencia y la Tecnología.

Durante la última mitad del siglo pasado se vivió una gran revolución en la biología. Importantes avances tecnológicos y científicos (con el descubrimiento de la doble hélice de ADN como el ejemplo más conocido) hicieron del reduccionismo la máxima de esta ciencia, descomponiendo organismos complejos para estudiar sus partes constituyentes aisladamente, lo que dio lugar a una gran expansión de la biología molecular. Sin embargo, en los últimos años la biología está viviendo un nuevo cambio de rumbo, en parte experimental y en parte filosófico, hacia una visión holística o integral del sistema, tomando el conjunto de componentes individuales y su interacción como objeto de estudio. En palabras de Aristóteles, el todo es más que la suma de las partes. Estas diferencias entre la visión reduccionista del siglo pasado y la actual biología de sistemas pueden compararse con la leyenda india de los sabios ciegos y el elefante, en la que se representan las limitaciones de una visión individual, o reducida, en la aproximación a un problema desconocido.

Imagen 1. Ilustración del libro From The Heath readers by grades, D.C. Heath and Company (Boston), 1907. Fuente: Wikimedia Commons.

En esta leyenda seis sabios ciegos que nunca habían visto un elefante deciden buscar uno y tocarlo para poder hacerse una imagen mental del animal. El primero de ellos al acercarse tropieza y cae de bruces contra el costado del animal. De esta experiencia deduce que un elefante debe ser algo parecido a una pared de barro. El segundo sabio toca el colmillo del elefante y de su forma redonda y afilada infiere que un elefante es algo parecido a una lanza. De un modo similar, los otros cuatro sabios tocando la trompa, la cola, una pata y una oreja, deciden individualmente que ese animal, para ellos hasta ahora desconocido, es similar a una serpiente, una cuerda, el tronco de un árbol o un abanico, respectivamente. Al discutir sus descubrimientos no llegan a un acuerdo sobre la forma del elefante, ya que, como dice John Godfrey Saxe en su poema sobre esta leyenda “aunque todos estaban parcialmente en lo cierto, todos estaban equivocados”. Del mismo modo, pretender comprender la totalidad de sistemas biológicos complejos basándose solamente en observaciones parciales puede llevarnos a conclusiones que sean, si no incorrectas, incompletas.

En la rápida expansión de la biología de sistemas ha tenido gran influencia la aparición de las tecnologías ómicas. Entre ellas la más conocida hasta ahora ha sido la genómica, con el Proyecto Genoma Humano como gran desafío tecnológico de finales del siglo XX y comienzos del XXI. Este proyecto, en el cual se pretendía la secuenciación total del genoma humano, fue completado en 2003, dos años antes de lo previsto, ofreciendo a la comunidad científica información detallada sobre la estructura, organización y función del conjunto completo de genes humanos: el genotipo.

El genotipo es, en gran parte, responsable del estado final de un organismo. No obstante, el fenotipo, es decir, la descripción del total de las características físicas de un sistema biológico incluyendo su morfología, desarrollo y metabolismo, está también fuertemente influenciado por factores ambientales. La metabolómica se considera la última disciplina en la cascada de las ómicas, la más cercana al fenotipo, y por tanto la más representativa del estado del organismo en un momento puntual.

Imagen 2. Cascada ómica: de los genes a los metabolitos, desentrañando los misterios del fenotipo. Fuente: M.E. Blanco.

La importancia del estudio de los metabolitos en fluidos biológicos se remonta al 1500-2000 antes de la era actual, cuando tanto en la medicina tradicional china como en la Ayurveda practicada en la India se utilizaban insectos para detectar niveles altos de glucosa en la orina de los pacientes. Los primeros experimentos en metabolómica pueden considerarse los del doblemente laureado por los premios Nobel Linus Pauling, que en 1971 analizó alrededor de 250 metabolitos en muestras de aliento y vapor de orina, dando lugar a la idea de que a partir de un patrón generado por un elevado número de metabolitos en un fluido biológico se puede recoger información sobre el estado de un sistema biológico complejo. Sin embargo, el gran boom de la metabolómica tuvo lugar a final de los años 90. Fue en 1999 cuando Nicholson acuñó el término metabonómica para describir “la medida cuantitativa de la respuesta dinámica y multiparamétrica de los sistemas vivos a estímulos patofisiológicos o genéticos”, es decir, cuantificar a través del estudio del conjunto de metabolitos el estado de un ser vivo debido a su información genética o a un cambio externo. Desde entonces el uso de la metabolómica ha crecido exponencialmente (llegando a más de 4000 publicaciones con el término metabolomics en PubMed en 2018) y se aplica en áreas tan diversas como el estudio de enfermedades, el desarrollo de fármacos, la ciencia forense, el análisis medioambiental, la nutrición o la toxicología, entre otros.

La metabolómica es una disciplina amplia y compleja, que requiere de diversos pasos para llegar desde la cuestión biológica, es decir, el planteamiento del problema (por ejemplo, qué diferencia un individuo sano de uno enfermo, qué cambios provoca en el metabolismo un cambio de dieta, qué relación hay entre el desarrollo de un niño y el efecto en él de un fármaco, o cómo afecta a un sistema un compuesto tóxico, entre muchas otras) a la interpretación de los resultados. El primero, y uno de los más importantes, es el diseño del estudio. Éste debe realizarse con la colaboración de todas las personas implicadas a lo largo de todos los pasos, desde la toma de muestra al análisis estadístico y la interpretación biológica. Como bien dijo Sir Ronald Aylmer Fisher: “consultar al especialista en estadística después de realizar el experimento es como pedirle que realice un análisis post-mortem: posiblemente pueda decir de qué murió el experimento”. Antes de comenzar el experimento deben definirse perfectamente el resto de pasos (toma y tratamiento de muestra, análisis de las muestras, tratamiento y procesado de los datos) para llegar a la interpretación de resultados.

Imagen 3. Flujo de trabajo en metabolómica, de la cuestión biológica a la interpretación de resultados. Fuente: M.E. Blanco.

El objetivo de la metabolómica es estudiar el metaboloma completo, aunque en contraste con el genoma o el proteoma, el metaboloma no es fácilmente definible. En ocasiones se define como el conjunto de metabolitos sintetizados por un sistema biológico, siendo este sistema un organismo, órgano, tejido, fluido, célula… Pero entre los metabolitos presentes en el cuerpo humano no encontramos solo compuestos endógenos, sino que también se encuentran los productos de aquello que ingerimos o con lo que estamos en contacto, es decir, los metabolitos exógenos.

Los metabolitos, tanto endógenos como exógenos, constituyen una familia muy heterogénea de moléculas, con muy diversas estructuras, propiedades físico-químicas y concentraciones. Esta heterogeneidad hace que, por el momento, nos sea imposible medir simultáneamente todo el metaboloma usando una única técnica. Es por ello que para poder cubrir el máximo rango posible del metaboloma debemos usar diferentes plataformas analíticas. Especialmente durante los inicios de la metabolómica primaba el uso de la resonancia magnética nuclear (RMN). Sin embargo, la metabolómica basada en la espectrometría de masas (MS) ha ido ganando en popularidad con el tiempo. El desarrollo de instrumentos de alta resolución como la resonancia ciclotrónica con transformada de Fourier (FTICR), el Orbitrap o el tiempo de vuelo (TOF), junto a los bajos límites de detección y la rapidez del análisis han hecho que actualmente la MS sea la técnica elegida en la mayoría de estudios metabolómicos.

Aunque existen algunos estudios en los que la muestra se introduce al MS por infusión directa (DI-MS), lo más común es que se acople al espectrómetro una técnica de separación que ayude a reducir la complejidad de los espectros y a disminuir la supresión iónica debida a la competición por la ionización de las miles de moléculas distintas presentes simultáneamente en la muestra. Dependiendo de los analitos de interés usamos distintas técnicas. Para estudiar compuestos volátiles la técnica de elección es la cromatografía de gases acoplada a MS (GC-MS). Ésta fue la técnica más empleada en los inicios de la metabolómica basada en MS, especialmente aplicada al estudio de las plantas, pero tiene el inconveniente de que para analizar metabolitos no volátiles debemos derivatizarlos, lo que requiere un tratamiento de muestra complejo y tedioso. En el caso de metabolitos cargados, es común el uso de la electroforesis capilar (CE-MS). Hoy en día la cromatografía líquida acoplada a la MS (LC-MS) es sin duda la técnica de primera elección, que permite el estudio de compuestos tanto polares como apolares. Dado que ninguna de las técnicas es capaz por si sola de analizar el metaboloma completo, el uso de técnicas complementarias es altamente recomendable.

Los análisis metabolómicos producen gran cantidad de datos que necesitan software y metodologías específicas para su tratamiento. Del sistema de LC-MS obtenemos un set de datos tridimensional que debemos simplificar para poder trabajar con él, de modo que obtengamos una matriz bidimensional con una lista de “features” y sus intensidades. Aún simplificada, se trata de una matriz compuesta por miles de estos features hasta en cientos de muestras que debe someterse a varios tratamientos más (normalización, transformación, centrado, escalado…) hasta llegar a un set de datos adecuado para ser estudiado mediante estadística multivariante. El objetivo de este tratamiento de datos es obtener una lista de features responsables de las diferencias entre los distintos grupos estudiados (enfermos vs sanos, jóvenes vs ancianos, tratados vs no tratados…), seleccionados como posibles biomarcadores que nos ayuden a responder la hipótesis planteada.

Imagen 4. El tratamiento de datos nos permite transformar datos complejos en gráficos y tablas fácilmente interpretables. Fuente: M.E. Blanco.

El último paso antes de la interpretación biológica de los resultados es la identificación de los features seleccionados, sirviéndose de la información que nos da el instrumento de LC-MS (tiempo de retención, masa exacta, espectro de fragmentación) para buscar los nombres de los metabolitos seleccionados como biomarcadores. Dada la gran cantidad y diversidad química de metabolitos existentes la identificación es aún hoy en día el cuello de botella de la metabolómica basada en LC-MS. Existe un gran número de metabolitos en el cuerpo humano que no han sido aún identificados, a pesar de los grandes esfuerzos realizados por la comunidad científica. Sin embargo, bases de datos como METLIN, Lipid Bank, KEGG, Lipid Maps o HMDB continuamente registran nuevas entradas que amplían los metabolitos disponibles. En ocasiones la identificación de estos metabolitos responde por sí misma a la cuestión biológica planteada, pero generalmente abre nuevas vías de investigación hacia la solución del problema. Por ejemplo, si encontramos cambios en la concentración de varios compuestos de una misma ruta metabólica en individuos enfermos respecto a controles sanos, esto nos da una idea de la alteración de esta ruta, de modo que pueda ser estudiada de un modo más dirigido.

Un ejemplo concreto de aplicación de la metabolómica es el estudio de la toxicidad de materiales derivados del grafeno. El grafeno es uno de los grandes descubrimientos de la actualidad: una red de atomos de carbono bidimensional (con el espesor de un átomo) con unas prometedoras propiedades en cuanto a dureza, flexibilidad o conductividad entre muchas otras, que lo hacen muy atractivo para numerosas aplicaciones. Entre ellas se estudia su uso en biosensores o como conductor de fármacos. Sin embargo, por ser un compuesto apenas conocido el efecto que puede producir su contacto con las células es totalmente desconocido. En este caso es de gran utilidad el uso de las tecnologías ómicas, que nos permite buscar diferencias entre células expuestas a estos compuestos frente a células control, explorando de manera no dirigida, sin una hipótesis previa, los cambios producidos en el sistema.

Imagen 5. Estructura hexagonal de atomos de carbono formando una capa de grafeno. Fuente: Wikimedia Commons.

Los estudios metabolómicos son complejos y requieren un gran trabajo y esfuerzo, pero su gran atractivo reside en su utilidad en los casos en los que el problema planteado es apenas conocido y no existe información anterior que permita hacer un análisis dirigido. Si, como hemos dicho, son miles los metabolitos presentes en el cuerpo humano, estudiarlos dirigidamente pretendiendo encontrar el biomarcador justo puede considerarse una tarea prácticamente imposible, como encontrar una aguja en un pajar, pero sin saber que lo que buscamos es una aguja.

Sobre la autora: María Encarnación Blanco se doctoró en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU y actualmente es investigadora en el Istituto Italiano di Tecnologia. Trabaja en la aplicación de la metabolómica en el estudio de la toxicidad de compuestos de grafeno en el cerebro dentro del proyecto europeo EU Graphene Flagship Project Horizon 2020 Research and Innovation Programme (Grant agreement no. 785219).

El artículo Metabolómica: el todo sobre la suma de las partes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ilustrazioak arte izateaz gain informazio iturri ere badira. Horregatik, zientziaren dibulgazioan oso tresna erabilgarriak dira, mezua aberasten laguntzen dutelarik. Izan ere, giza garunak irudiak arin ulertu eta oso ondo gogoratzen ditu.

Ilustrazio zientifikoek mezua ahalik eta hobeto transmititzen laguntzea xede duten heinean, arlo honek onura asko ekartzen ditu zientzia-dibulgazioan.

Ilustrazioek arlo zientifiko desberdinetan nola laguntzen duten jakiteko, Vega Asensio biologo, ilustratzaile eta diseinatzaile zientifikoarekin elkartu gara.

“Zientzialari” izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.

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El 11 de febrero es el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. A lo largo de todo el mes se desarrollan actividades de visibilización de mujeres científicas con el fin de animar a las niñas a elegir carreras de ciencias si así lo desean. Si así lo desean.

• Las niñas estudian menos ingenierías

Actualmente en España hay más estudiantes mujeres en la universidad que hombres. Son el 55%. En las carreras denominadas STEM (por las siglas en inglés de ciencias, tecnologías, ingenierías y matemáticas) el cómputo es paritario, pero si lo analizamos especialidad por especialidad, observamos que en las ingenierías hay un 30% de mujeres matriculadas. La ingeniería informática es la que menos mujeres estudian, el 20%.

Sin embargo, en las ciencias aplicadas a la salud, el 75% de las matriculadas son mujeres. En otras carreras como biología, química, matemáticas o física, hombres y mujeres están prácticamente al 50%.

Según estos datos, de haber un problema de infrarrepresentación femenina, estaría solo en las ingenierías.

• Visibilizar a mujeres de ciencia y despertar vocaciones

Las actividades que se desarrollan a lo largo del mes de febrero intentan, entre otras cosas, fomentar vocaciones científicas entre las niñas, bajo la asunción de que estas vocaciones están adormecidas o están censuradas por su entorno. Padres que no quieren que sus hijas ejerzan trabajos tradicionalmente masculinos, personas que minusvaloran las capacidades de las mujeres, niñas con un injusto concepto de sí mismas.

Para reducir el impacto de estas actitudes en las decisiones de las niñas, sobre todo científicas y divulgadoras se presentan como referentes. No sabemos hasta qué punto las referentes femeninas influyen en las decisiones de las niñas, pero la intuición nos dice que cuanto más visibilicemos a las mujeres de ciencia, más normalizaremos la decisión de que las niñas quieran ser mujeres de ciencia. No sabemos si esto funciona así, pero por si acaso.

La visibilización de las mujeres de ciencia es un ejercicio de justicia. No se trata solo de tratar de despertar vocaciones, sino de dar nombre a tantas mujeres de ciencia que son borradas de la historia. Que por fin aparezcan en las publicaciones de ciencias, en los libros de texto, en los documentales, que dejen de aparecer como personajes secundarios y que se les coloque en el papel de protagonistas cuando lo hayan sido, que se relaten las injusticias que han soportado y que las han colocado en posiciones de segunda. La mujer de, la ayudante de, la técnico de. Las que no se llevan el reconocimiento por ser mujeres, que ahora merecidamente se lo demos.

Algunos ponen en duda que la visibilización sirva para despertar vocaciones. Es una duda razonable. Despertar vocaciones dota de un sentido de utilidad a corto y medio plazo a gran parte de las acciones que se acometen en relación con el 11 de febrero. No estamos acostumbrados a poner tanto empeño en acciones simbólicas si estas no tienen un sentido útil, una respuesta medible: más niñas que quieren ser mujeres de ciencia. Estrictamente no tenemos ni idea de si la consecuencia será esa. A mí no me preocupa que no lo sea, porque lo verdaderamente poderoso de todo esto es su valor simbólico. Como una suerte de performance colectiva que pretende colocar a las mujeres en el lugar que merecen. La visibilización de las mujeres de ciencia es un ejercicio de justicia, y esto tiene valor en sí mismo, independientemente de si sirve o no para animar a las niñas a convertirse en mujeres de ciencia.

• Despertar vocaciones o animar a ser como los chicos

Generalizando, hay tantas chicas como chicos matriculados en carreras de ciencias. A excepción de algunas ingenierías, que hay más chicos, y a excepción de las ciencias de la salud, que hay más chicas. Si las cifras son estas, ¿por qué tanto empeño en animar a las chicas a estudiar ciencias? Si ya estudian ciencias.

Sí, pero no estudian ingenierías.

Que haya menos mujeres en ingenierías se percibe como un problema. Que haya más mujeres en ciencias de la salud se percibe como un problema. Es por eso de que se perpetúa un estereotipo, y como estereotipo da la impresión de que tiene que ser naturalmente malo. Aunque esto no sea así per se.

Si asumimos que estas cifras son un problema estamos dando por hecho que los chicos escogen bien sus carreras y que las mujeres escogen mal. Como si las carreras masculinizadas fuesen de primera y las feminizadas fuesen de segunda. No animamos a los chicos a estudiar ciencias de la salud. No animamos a los chicos a estudiar enfermería y magisterio, donde sí están infrarrepresentados. Animamos a las chicas a estudiar ingeniería. ¿Acaso estamos dando por hecho que los hombres son los que validan las carreras?

Incluso damos por hecho que los hombres son los que validan las profesiones. Pensemos en la cocina. Cocinar es un trabajo tradicionalmente femenino. Y parece que no se ha mostrado como profesión de prestigio hasta que no hubo cocineros famosos. Las cocineras y los cocineros. Lo mismo ha ocurrido con la moda. Las modistas y los modistos. Se desprende una clase diferente según el género de la profesión.

Por todo esto, en todas las acciones relativas al 11 de febrero en las que he participado mi mensaje ha sido «Chica, haz lo que te dé la gana».

• Chica, haz lo que te dé la gana

Si como mujer de ciencia te he servido como referente, estupendo. Si no, estupendo también. Si quieres estudiar ciencias, adelante. Si quieres estudiar ciencias de la salud, enfermería, magisterio, carreras tradicionalmente femeninas, hazlo. Que nadie te haga sentir que tu elección no es libre. Que nadie te haga sentir que tu elección es menos importante. Que nadie te haga sentir que eres un estereotipo. Eres un individuo, no eres un engranaje más de un organismo femenino. Si nadie te ha obligado a tomar esa decisión, disfruta de ser un individuo que elige libremente su camino. Si quieres abanderar alguna lucha, que sea la tuya.

Si alguien te dice que tu elección no es libre porque está condicionada te diré que todas las elecciones están condicionadas, de una manera u otra. Las de los chicos y las de las chicas.

Que es igual de guay jugar con barbies que con robots. Y no me refiero a jugar con la Barbie laboratorio de ciencia, sino con la Barbie mil peinados, que es la mejor de todas. Disfrazarse de princesa es igual de divertido que disfrazarse de pirata. Y es lógico que no quieras disfrazarte de Marie Curie porque no era nada glamurosa. A ver si tampoco te vas a poder disfrazar de lo que te dé la gana. Que el problema no es a qué juegan las niñas. Solo faltaba.

Que si la ingeniería te da la turra, no estudies ingeniería. Si quieres estudiar ingeniería y te asusta que sea una «carrera de hombres» pues a pastar el cliché, que no hay nada que pueda hacer un hombre que no pueda hacer una mujer.

No tienes que demostrar nada ni ser adalid de nada. Que menuda responsabilidad. Que no defraudas a nadie si no quieres ser científica. Que hay algo más grande que formar parte de las mujeres de la ciencia, y eso más grande es tu vida.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo Mamá, no quiero ser científica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Koldo Garcia Agerikoa da emakumeek eta gizonek hainbat ezaugarri ezberdin dituztela. Osasunari dagozkien batzuk ere bai. Adibidez, sexua kontuan ez hartzeak osasun-arretan eragina du, miokardio-infartua ezberdin pairatzen delako bi sexuetan, edota heste minberaren sindromean oinarri genetiko ezberdina dagoelako sexuaren arabera.

Hortaz, badirudi sexuak eragina duela ezaugarri batzuen eta gaixotasun batzuen gene-oinarrian. Nolakoa da sexuaren eta geneen arteko elkarrekintza hori? Gaiari buruz ezaguna dena bildu dute berriki argitaratutako artikulu batean.

Sexua ezaugarri biologiko garrantzitsu bat bada ere, ez da guztiz ezaguna bere eragina gaixotasunak pairatzeko arriskuan, pronostikoan edota tratamenduen eraginkortasunean. Honek emakumeen osasun-arreta kaxkarragoa izatea eragin du. Ezaugarri eta gaixotasun batzuetan sexua faktore garrantzitsua da baina gaixotasun horien gene-oinarria ikertzerakoan, sexua lan gutxitan hartu izan da kontuan.

Izan ere, alde batetik sexu-kromosomak (X eta Y bezala izendatzen direnak) aztertzeko metodologia-eragozpenak daude; eta beste batetik estatistika-mugak daude. Muga hauek gainditzeko teknologiak eta teknikak egokitzen ari dira sexu-kromosomak dituzten berezitasunak kontuan hartzeko; eta biobankuen hazkundeari esker estatistika-mugak gainditzea espero da.

1. irudia: Sexuen arteko ezberdintasunek eragina izan dezakete gene mailan. (Argazkia: 5688709 – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Hiru eredu proposatu dira ezaugarrien eta gaixotasunen gene-oinarrian sexuak duen eragina azaltzeko. Kontuan izan behar da eredu hauek ez direla bateraezinak, hau da, ereduek batera eragingo dutela hein ezberdinean, ezaugarriaren edo gaixotasunaren arabera.

Lehen eredua Carterren efektuan datza da. 1960.eko hamarkadan Cedric Carterrek ikusi zuen emakumeek gutxiagotan pairatzen zutela estenosi pilorikoa delako gaixotasuna, baina gaixotasuna pairatzen zuten emakumeen ondorengoak gaixotasuna izateko probabilitate handiagoa zuela, gaitza zuten gizonen ondorengoak baino.

Hortaz, Carterrek proposatu zuen arriskua sortzen duten gene-aldaera gehiago behar zituztela emakumeek gaixotasuna garatzeko. Horrek eragiten zuen haien semeek gaixotasuna errazago garatzea, gaixotasuna garatzeko arriskua sortzen duten gene-aldaera gutxiago behar baitira gizonetan. Hortaz, eredu honetan, sexuaren arabera gaixotasuna garatzeko arrisku-ataria ezberdina da, gene-zamak modu ezberdinean eragiten baitu. Hau da, gaixotasun batzuetan, gaitza garatzeko sexu batean bestean baino mutazio gehiago behar direla.

Bigarren eredua sexu-kromosomek eragiten dute. Gonaden garapena eta sexu-hormonen adierazpena dira sexu-kromosomen eraginik nabarmenenak. Era berean, X eta Y kromosomak parekatzen ez diren eremuetan, emakumeetan X kromosomak hainbat gene-prozesu jasotzen ditu, bertan dauden geneen funtzionamendua erregulatzeko. Honek guztiak gene mailako ezberdintasunak eragiten ditu emakumeetan eta gizonetan. Gainera, sexu-kromosomak genoma-osoko asoziazio-analisietatik kanpo geratu ohi dira eta, hortaz, oso gutxi aztertu da ezaugarrietan eta gaixotasunetan izan dezaketen eragina.

Azken ereduan geneen eta ingurugiroaren arteko elkarrekintza gertatzen da. Sexua faktore biologiko bezala ez ezik ingurugiroa baldintzatzen duen faktore bat bezala ere ulertu behar da. Kanpoko faktoreak, sexuaren eta generoaren arabera ezberdinak izan daitezke, osasunean eragina duten heinean. Horrela, kontua garrantzitsua da antisorgailuen erabileran, lanarekin lotutako arriskuetan edota estresean. Gainera, hormonek bizitza osoan zehar eragiten dute eta sexuaren arabera hormonen maila eta zikloak ezberdinak dira. Izan ere, jakina da gaixotasun batzuen arriskurako inflexio-puntuak gertatzen direla hormona mailen aldaketak gertatzen diren garaietan (pubertaroan, haurdunaldian, erdiondoan edota menopausian). Esate baterako, gizonek probabilitate handiagoa dute pubertaroan asma garatzeko eta emakumeek pubertaroaren ostean.

2. irudia: Ezaugarrien eta gaixotasunen gene-oinarriaren puzzlea osatzeko, beharrezkoa da sexua kontuan hartzea. (Argazkia: qimono – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Eredu hauek molekula mailan gertatzen diren mekanismoak islatzen dituzte. Mekanismo hauek erabilgarriak zain daitezke sexua eta genetika nola lotzen diren ulertzeko.

Batetik, genomaren funtzioan sexu-ezberdintasunak ditugu. Ezaguna da geneen adierazpen kualitatibo eta kuantitatibo desberdinak gertatzen direla sexuaren arabera hainbat espezietan. Sexuaren araberako gene-funtzionamendu hori ehun, zelula eta gaixotasunetan ikusi da, sexu-kromosometan edo gainontzeko kromosometan kokatuta dauden geneetan. Ezberdintasun hori txikia bada ere, ikusi da emakumeetan eta gizonetan ezberdinak diren ezaugarriekin lotutako geneetan ere gertatzen dela.

Bestetik, gene-erregulazioan sexu-ezberdintasunak ditugu. Jakina da geneetatik gertu dauden gene-aldaerek eragina dutela gene–funtzionamenduan eta egituran. Eragin hori populazio, ehun, zelula mota eta zelularen egoeraren araberakoa izateaz gain, kasu batzuetan sexuaren araberakoa ere bada. Era berean, antzeko emaitzak lortu dira epigenetikoak diren erregulazio-mekanismoetan: DNAren metilazioaren patroian eta kromatinaren eskuragarritasunean ere sexuen arteko ezberdintasunak ikusi dira eta, horrek, geneen funtzionamenduan eragin dezake.

Azkenik, badugu hormonen eragina geneen funtzionamenduan. Zelulek inguruan dituzten hormonen arabera, mintzean dituzten hartzaile izeneko sentsoreei esker, geneen funtzionamendua doitzen eta moldatzen dute. Lehenago esan denez, hainbat genek sexuaren arabera adierazpena ezberdina dute: gene horietatik heren bat inguru hormonen eraginpean egon daitezke.

Oro har aipatutako ezberdintasunak txikiak edo sotilak badira ere, guztiak batzerakoan eragin argiak izan daitezke. Eragin horien artean nabarmenena osasun-arreta da. Sexuaren arabera gene-mekanismoak ezberdinak badira, itu terapeutikoak ezberdinak izango dira. Gainera, botiken garapenak ez ditu sexuaren araberako ezberdintasunak kontuan hartzen eta horrek eragin du emakumeetan botika batzuen eraginkortasuna mugatua izatea edota ondorio kaltegarri gehiago izatea. Botikei ematen zaion erantzunak gene-oinarria izan dezakeen heinean, beharrezkoa izango da botiken garapenean sexua kontuan hartzea. Gauza bera gertatzen da tratamenduak sexuaren arabera doitzeko edota osasuntsua dena definitzeko.

Laburbilduz, sexuak ezaugarri eta gaixotasun batzuen gene-oinarrian eragina duenez, ezaugarri horiek ikertzerakoan, gero eta ohikoagoa izango da sexua faktore gisa hartzea. Horri esker, etorkizunean, gene-mekanismoen ezagumenduan sakonduko da eta osasun-arretan hobekuntzak egongo dira, tratamenduak hobeto doituko baitira.

Erreferentzia bibliografia:

Khramtsova et al. (2018). The role of sex in the genomics of human complex traits. Nature Review Genetics 20, 173-190. DOI: https://doi.org/10.1038/s41576-018-0083-1

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Egileaz: Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.
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El día de Reyes de este año 2019, como todos los años, se concedía en Barcelona el Premio Nadal de novela, que la editorial Destino (ahora perteneciente al grupo Planeta) concede, desde el año 1944, a la mejor novela inédita. El ganador de esta 75ª edición era el escritor argentino Guillermo Martínez, por su novela Los crímenes de Alicia, una novela de intriga en la que dos matemáticos investigan una serie de crímenes relacionados con Lewis Carroll, el autor de Alicia en el País de las Maravillas.

Portada de la novela Los crímenes de Alicia (Destino, 2019), del escritor argentino Guillermo Martínez, ganadora del Premio Nadal 2019. Imagen de la página de Planeta de Libros

El escritor Guillermo Martínez (Buenos Aires, 1962), que muchas personas conocerán por su novela Los crímenes de Oxford (2003), que fue llevada al cine por el director bilbaíno Alex de la Iglesia, y que es el autor de otras novelas como Acerca de Roderer (1993), La muerte lenta de Luciana B. (2007) o Yo también tuve una novia bisexual (2011), de libros de cuentos, como Infierno Grande (1989) o Una felicidad repulsiva (2013), de libros de ensayos como La fórmula de la inmortalidad (2005) y La razón literaria (2016), muchos de ellos galardonados con diferentes premios, y que colabora con diferentes diarios argentinos, como La Nación o Clarín, es matemático.

Guillermo Martínez, se licenció en matemáticas por la Universidad Nacional del Sur, en Bahía Blanca, en 1984, se doctoró en Buenos Aires en Lógica en 1992 y posteriormente completó estudios posdoctorales en Oxford. Como podemos observar igual que el protagonista de sus dos novelas de intriga. De hecho, también tiene ensayos sobre matemáticas, como los libros Borges y la matemática (2006) o Gödel para todos (2009), este junto al matemático Gustavo Piñeiro. Ha sido profesor de Lógica Matemática y Álgebra en la Universidad de Buenos Aires, aunque ahora está de excedencia, dedicado por completo a la literatura.

Guillermo Martínez en el momento de recoger el Premio Nadal 2019 por su novela Los crímenes de Alicia. Fotografía de Planeta de Libros

Al igual que el escritor Guillermo Martínez, muchas otras personas que han sido conocidas, o famosas, en el mundo de la literatura, el arte, la música, el cine, el deporte o incluso la política, también estudiaron matemáticas, o más aún, se iniciaron en el mundo de esta ciencia, ya sea en la investigación, la empresa o la enseñanza.

En esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica abrimos una pequeña serie dedicada a estas personas, que destacaron en otros ámbitos de la sociedad y la cultura, pero que se graduaron en matemáticas, e incluso realizaron un doctorado. Empezaremos, en la presente entrada, con la literatura y el cine.

Sin ir más lejos, el mencionado escritor inglés Lewis Carroll, autor de Alicia en el país de las maravillas, Alicia a través del espejo, Bruno y Silvia o La caza del Snark, entre otras, era también matemático. Trabajó en el campo de la lógica matemática, aunque publicó en muchos tópicos distintos. De hecho, Lewis Carroll era solo su seudónimo, y se llamaba realmente Charles Lutwidge Dogson (1832-1898).

Ilustración de John Tenniel de Alicia en el País de las Maravillas (1865), de Lewis Carroll

Charles Dogson siempre estuvo ligado a la Universidad de Oxford, primero como estudiante, en el college Christ Church, donde se graduó en matemáticas con el mejor expediente de ese curso, y después como profesor, también en el college Christ Church. Fue autor de varios libros de matemáticas, aunque no muy importantes, sobre geometría, trigonometría, aritmética o algebra. El más destacado por su interés histórico fue Euclides y sus rivales modernos (1879). Sobre lógica publicó dos libros: El juego de la lógica (1887) y Lógica simbólica (1896). Además, publicó libros de problemas de ingenio, como Problemas de almohada (que la editorial Nivola publicó en español en 2005) o Un cuento enmarañado (Nivola, 2002).

Autorretrato de Charles Dogson, conocido por el seudónimo, Lewis Carroll, de aproximadamente 1856. La fotografía era una de sus pasiones. Imagen de Wikimedia Commons

Pero hay más ejemplos, algunos fueron Premio Nobel de Literatura, como el español José de Echegaray (1832-1916), conocido por su carrera literaria como dramaturgo y poeta que le valió el Premio Nobel de Literatura en 1904, convirtiéndose en el primer español en obtener un Premio Nobel, y también por su paso por la política, fue Ministro de Fomento (1869-1870 y 1872) y de Hacienda (1872-1873).

Sin embargo, el madrileño José de Echegaray era ingeniero y matemático. Realizó importantes contribuciones a las matemáticas y a la física, de hecho, según algunos autores es considerado el mejor matemático del siglo XIX. Algunas de sus obras científicas fueron: i) Cálculo de Variaciones (1858), que era un tema casi desconocido en España; ii) Problemas de Geometría plana (1865); iii) Problemas de Geometría analítica (1865), calificada de obra maestra por el matemático Zoel García de Galdeano; iv) Teorías modernas de la Física (1867); v) Introducción a la Geometría Superior (1867), exponiendo en el mismo la geometría de Chasles; vi) Memoria sobre la teoría de los Determinantes (1868) , primera obra en España sobre este tema; vii) Tratado elemental de Termodinámica (1868), breve ensayo sobre una ciencia que estaba naciendo entonces.

Retrato de José de Echegaray, de principios del siglo XX, realizado por el pintor valenciano Joaquín Sorolla. Imagen de Wikimedia Commons

José de Echegaray fue presidente del Ateneo de Madrid (1888); director de la Real Academia Española (1896); senador vitalicio (1900) y dos veces presidente de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (1894-1896 y 1901-1916); primer Presidente de la Sociedad Española de Física y Química, creada en 1903; catedrático de física matemática de la Universidad Central (1905); presidente de la sección de Matemáticas de la Asociación Española para el Progreso de las Ciencias (1908); y primer Presidente de la Sociedad Matemática Española (1911).

También fue premio Nobel de Literatura, en 1950, el inglés Bertrand Russell (1872-1970). Betrand Russell es conocido por ser uno de los más grandes filósofos del siglo XX, escritor, pacifista controvertido y singular que se opuso a prácticamente todas las guerras modernas, así como al uso y posesión de armas nucleares, aunque en ciertos momentos también defendió la guerra preventiva contra la URSS.

Fotografía de Bertrand Russell, de 1924, realizada por Lady Ottoline Morrell. Imagen de Wikimedia Commons

Sin embargo, Bertrand Russell estudió matemáticas en el Trinity College de Cambridge y destacó por su trabajo en lógica matemática, en particular, por su estudio de los fundamentos de las matemáticas. Su gran contribución, en la ciencia de Pitágoras, fue la indudablemente importante obra Principia Mathematica (1910-1913) con su profesor de Cambridge Alfred N. Whitehead (1861-1947), libro en tres volúmenes en donde a partir de ciertas nociones básicas de la lógica y la teoría de conjuntos se pretendía deducir la totalidad de las matemáticas, mostrando así el poder de los lenguajes formales. Un libro profundamente influyente e importante que contribuyó al desarrollo de la lógica, la teoría de conjuntos, la inteligencia artificial y la computación, y que causó un impacto importante en pensadores de la talla de David Hilbert, Ludwig Wittgenstein, que fue su estudiante, Alan Turing, Willard Van Orman Quine y Kurt Gödel.

Otro ejemplo de matemático que obtuvo el Premio Nobel de literatura, en 1970, es el ruso Aleksandr Solzhenitsyn (1918-2008), cuya obra más conocida es el ensayo Archipiélago Gulag (1973), en la que denuncia la represión política de la antigua Unión Soviética. Otras de sus obras son las novelas Un día en la vida de Iván Denísovich (1962), Pabellón del cáncer (1968) o Agosto de 1914 (1971).

Fotografía del matemático y escritor Aleksandr Solzhenitsyn, de 1974, realizada por la Agencia de Fotografía ANEFO. Imagen de Wikimedia Commons

Aleksandr Solzhenitsyn estudió matemáticas y física en la Universidad de Rostov. Se graduó en 1941. Poco antes se había casado con la matemática Natalia Dmitrievna Svetlova. Empezó a servir ese mismo año en el ejército soviético hasta 1945 en el cuerpo de transportes primero y más tarde de oficial artillero. Participó en la mayor batalla de tanques de la historia (Batalla de Kursk) y fue detenido en febrero de 1945 en el frente de Prusia Oriental, cerca de Königsberg (hoy Kaliningrado) poco antes de que empezara la ofensiva final del ejército soviético que acabaría en Berlín. Fue condenado a ocho años de trabajos forzados y a destierro perpetuo por las opiniones antiestalinistas que había escrito a un amigo. Lo encerraron en la Lubyanka y los primeros años de su cautiverio los pasó en varios campos de trabajo, gulags, hasta que gracias a sus conocimientos matemáticos fue a parar a un centro de investigación científica para presos políticos vigilado por la Seguridad del Estado; eso le inspiró su novela El primer círculo (1968).

Fue liberado en 1956 y empezó a trabajar como profesor de matemáticas, al tiempo que se dedicaba a escribir y a publicar sus novelas. Tras ser investigado y perseguido por la KGB, sería expulsado de la Unión Soviética en 1974.

Cartel de la película Drácula, de Bram Stoker, dirigida por el cineasta Francis Ford Coppola en 1992

Aunque no fue premio Nobel de literatura, Bram Stoker, el autor de la famosa novela Drácula (1897), también era matemático. El escritor irlandés Bram Stoker (1847-1912) se graduó en matemáticas en el Trinity College de Dublín en 1870 y, aunque parece ser que no era verdad, él empezó a decir con el tiempo que se “graduó con honores en matemáticas”. Sin embargo, cediendo a los deseos paternos, Bram Stoker siguió la carrera de funcionario público en el Castillo de Dublín, entre 1870 y 1878. Aunque conseguiría su Master of Arts (posgrado) en 1875. En 1878 empezaría a trabajar como asistente del actor Sir Henry Inving y también como gerente del Lyceum Theatre, que pertenecía al mencionado actor.

Entre sus obras nos encontramos un cuento infantil titulado Cómo se volvió loco en número 7(que publicó la editorial Nivola en 2010 y la editorial Gadir en 2013).

Portada del libro Cómo se volvió loco el número 7, de Bram Stoker, publicado por la editorial Gadir en 2013, con ilustraciones de Eugenia Ábalos

Seguimos con más escritores famosos. El argentino Ernesto Sábato (1911-2011), autor de las célebres novelas El túnel (1948), Sobre héroes y tumbas (1961) o Abbadón el exterminador (1874), y también libros de ensayo como Uno y el Universo (1945), Hombres y engranajes (1951), o El escritor y sus fantasmas (1963), estudió físicas y matemáticas en la Universidad Nacional de La Plata, universidad en la que se doctoró en 1937 investigando en temas de física. Después obtuvo una beca para investigar sobre las radiaciones atómicas en el Laboratorio Curie, iría al MIT en 1939 y finalmente regresaría en 1940 a la Universidad Nacional de La Plata, donde trabajó como profesor. En 1943, tras una crisis existencial, abandonó definitivamente su carrera científica y se centró en la literatura y la pintura.

Fotografía de Ernesto Sábato y Jorge Luis Borges, aparecida en la revista Gente, en 1975

La novelista, guionista y directora de cine francesa Marguerite Duras (1914-1996), autora entre otras de las novelas El amante (1984), El arrebato de Lol V. Stein (1964), El vicecónsul (1965) o Los ojos azules pelo negro (1986), o del guion de la película Hiroshima Mon Amour (1960), del director francés Alain Resnais, también está conectada con las matemáticas. Para empezar, Marguerite G. M. Donnadieu, que era su verdadero nombre, nació en Saigón, la Indochina francesa, su padre era profesor de matemáticas y su madre maestra. Según se cuenta en sus biografías, ella tuvo muy claro desde el principio que quería ser escritora, pero su madre quería que estudiara matemáticas como su padre (que falleció cuando Marguerite tenía cuatro años). Con diecisiete años Marguerite Donnadieu viajó a Francia, donde empezó a estudiar el grado de matemáticas, pero lo abandonó para concentrarse en Ciencias Políticas, y después Derecho. En una entrevista ella afirmaba que abandonó las matemáticas porque en ese momento tenía un novio, del que estaba muy enamorada, que quería casarse con ella y este le expresó que tenía sus dudas de que una matemática pudiese cuidar de sus hijos. Aunque ella se dio cuenta de la estupidez de su pensamiento, terminó dejando los estudios de matemáticas.

Fotografía de Marguerite Duras. Imagen de la página sobre cine IMDB

En poesía nos encontramos algunos poetas que son también matemáticos. El gran poeta chileno Nicanor Parra (1944-2018), creador de la antipoesía (en la entrada del Cuaderno de Cultura Científica Los números poéticos 2 [https://culturacientifica.com/2018/07/25/los-numeros-poeticos-2/] incluíamos algunos pequeños poemas relacionadas con las matemáticas), estudió matemáticas y ejerció de profesor de matemáticas. Aunque todos le conocemos como poeta, uno de los grandes de la poesía del siglo XX, tuvo una larga carrera científica.

En 1937 se graduó en matemáticas por la Universidad de Chile y empezó a trabajar como profesor, primero en el Liceo de Santiago, después como profesor de física y matemáticas en el Liceo de hombres de Chillán, de donde procedía él, y de nuevo en Santiago, tras el terremoto de Chillán, dando clases de física en un internado y de matemáticas en la Escuela de Artes y Oficios. Después, en 1943 consiguió una beca para hacer un posgrado en Mecánica Avanzada en la Universidad de Brown, en EEUU, y a su regreso a Chile, en 1946, se incorporó como profesor de Mecánica Racional en la Universidad de Chile. Posteriormente fue director de la Escuela de Ingeniería. En 1949 se fue a estudiar cosmología a la Universidad de Oxford (en Inglaterra).

Por supuesto que, durante todo ese tiempo, en paralelo, desarrolló una fructífera carrera literaria, que es la que lo hice conocido mundialmente. Las décadas de los años 1950 y 1960 se dedicó en cuerpo y alma a la literatura y el arte. Los primeros años de la década de 1970, fueron políticamente complicados en Chile. En 1973, tras el golpe de estado de Pinochet, entró a formar parte del Departamento de Estudios Humanísticos de la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Chile. Y con el regreso de la democracia, abandonó completamente su carrera científica y docente.

El poema Pensamientos…

Qué es el hombre
…………………….se pregunta Pascal:
Una potencia de exponente cero.
Nada
……… si se compara con el todo
Todo
……… si se compara con la nada:
Nacimiento más muerte:
Ruido multiplicado por silencio:
Medio aritmético entre el todo y la nada.

O, por ejemplo, en el mundo del teatro tenemos al dramaturgo español Juan Mayorga, autor de magníficas obras teatrales como El chico de la última fila (2006), La tortuga de Darwin (2008), El cartógrafo (2009), Reikiavik (2012), El arte de la entrevista (2014), o Intensamente azules (2018), que hemos podido disfrutar últimamente en nuestros teatros. Además, recibió el Premio Nacional de Teatro en 2007, Premio Nacional de Literatura Dramática en 2013 y en 2018 fue elegido Miembro de la Real Academia Española, letra M.

Cartel de la obra Intensamente azules (2018), del dramaturgo Juan Mayorga, interpretada por el actor César Sarachu

Este dramaturgo madrileño se licenció, en 1988, en Matemáticas en la Universidad Autónoma de Madrid y en Filosofía en la UNED. A partir de 1994 y durante cinco años fue profesor de matemáticas en diferentes institutos de Madrid y Alcalá de Henares. Desde entonces su carrera se ha centrado fundamentalmente en el teatro, como autor y como docente, pero también fundando compañías teatrales y teatros. Aunque, en 1997 se doctoró, por la UNED, en Filosofía.

A pesar de todo, como él mismo dice, las matemáticas son para él una pasión que descubrió en la adolescencia y nunca me le han abandonado, las matemáticas le han formado como hombre, pero también le forman como dramaturgo. Más aún, podemos encontrar rastros de matemáticas en algunas de sus obras, por ejemplo, en El chico de la última fila o en Intensamente azules. De esta última:

Siete pasos después me he cruzado con un hombre que llevaba puestas unas gafas de nadar intensamente amarillas. Lo he seguido con discreción hasta un bar de nombre El Número i desde cuyo exterior he observado el interior. […] “Este bar tiene forma de raíz cuadrada de menos uno”, me he dicho […]. En una pared del bar hay un retrato de Euler, inventor de los números imaginarios.

Bueno, hemos destacado algunos nombres dentro de la literatura, aunque hay más, como el novelista J. M. Coetzee, premio Nobel de Literatura en 2003, el escritor y guionista, por ejemplo, del programa de tv La bola de Cristal, Carlo Frabetti, el escritor Ricardo Gómez que escribe tanto literatura infantil y juvenil, como para adultos, el escritor de ciencia ficción Larry Niven, o la escritora Catherine Shaw (seudónimo de la matemática Leila Schneps) que ha escrito novelas de misterio relacionadas con las matemáticas como La incógnita Newton, entre otros.

Pero si pensamos en otros campos diferentes de la literatura y que podrían parecernos a priori más lejanos aún de las matemáticas, como puede ser el cine, ¿existirán también ejemplos de personas que se han hecho famosas dirigiendo o interpretando películas, pero que han estudiado matemáticas?

En esta parte, dedicada al cine, me gustaría empezar por una actriz que intervino en una maravillosa serie estadounidense de los años 1980, Aquellos maravillosos años. Entonces no me perdía un capítulo de esta serie cada semana. Los dos protagonistas principales eran un chico y una chica adolescentes. Ella estaba interpretada por la actriz Danica McKellar, que ha seguido apareciendo en diferentes series, como algunos capítulos de The Big Bang Theory, Cómo conocí a vuestra madre o Navy, Investigación criminal, en algunas películas para diferentes canales de televisión, o ha protagonizado la serie Proyecto MC2 de Netflix.

Imagen de los tres personajes adolescentes principales de la serie Aquellos maravillosos años y fotografía de 2018 de la actriz Danica McKellar. Imagen de Wikimedia commons

Danica McKellar se graduó, cum laude, en matemáticas por la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA), en 1998, con 23 años (nació en 1975). Después empezó a investigar en matemáticas, llegando a publicar un artículo en el que se recoge el resultado conocido como “Teorema de Chayes-McKellar-Winn”.

Ha escrito cuatro libros, tres de los cuales han sido grandes éxitos. El libro Las matemáticas no apestan: cómo sobrevivir a las matemáticas en la educación secundaria sin perder la cabeza o romperte una uña (2008), fue todo un bestseller. También otros libros con títulos (en inglés) cuya traducción es más o menos… Besa mis matemáticas: enseñando quien manda en pre-álgebra (2009), X caliente: el álgebra al descubierto (2010) y Las chicas tienen curvas: la geometría da la forma (2012). En estos libros, la actriz y matemática busca acercar las matemáticas a las jóvenes adolescentes.

Portadas de prensa y algunos de los libros de la actriz y matemática estadounidense Danica McKellar

También ha publicado, en los últimos años, libros infantiles, como Buenas noches números (2017), Diez mariposas mágicas (2018) o Bathtime, Mathtime (Hora del baño, hora de las matemáticas, 2018) y No abras este libro de matemáticas, sumas y restas, (2018).

La actriz estadounidense Teri Hatcher (California, 1964) que muchas personas conocerán por su papel en la serie Mujeres desesperadas y que tiene una larga carrera entre el cine y la televisión, entre las que destacan, en popularidad, la serie Louis y Clark, Las nuevas aventuras de Superman, o la película El mañana nunca muere, también está conectada con las matemáticas.

Fotografía de las protagonistas de la serie Mujeres desesperadas, con la actriz Teri Hatcher en el medio de la imagen

Teri Hatcher estudió los grados de matemáticas e ingeniería en De Danza College en Cupertino (California), al mismo tiempo que estudiaba actuación en el American Conservatory Theather.

La actriz, escritora, productora y creadora de series web estadounidense Felicia Day (Alabama, 1979), que actuó en series como Buffy cazavampiros, Eureka o Sobrenatural, entre otras, se graduó en matemáticas y música en la Universidad de Texas en Austin. En una entrevista afirmó que siempre había adorado las matemáticas, pero que no eran su carrera definitiva y, de hecho, nunca se dedicó a esta ciencia tras sus estudios.

Felicia Day interpreta a la cazadora de vampiros Vi en la serie Buffy cazavampiros

También estudió Matemáticas en la Universidad de Chicago la actriz Morgan Saylor (Chicago, 1994), de la serie Homeland, en la cual interpreta a Dana Brody. En una entrevista cuenta una anécdota compartida por todas las personas que hemos estudiado matemáticas. Explica que muchas veces al salir con amigos y amigas le piden a ella que haga la cuenta, y explica que su respuesta suele ser “he estudiado matemáticas, no aritmética”.

Escena de la serie Homeland en la que aparecen tres de sus protagonistas, Claire Danes (Carrie), Damian Lewis (Nicholas Brody) y Morgan Saylor (Dana Brody, hija de Nicholas)

La actriz estadounidense Jane Alexander (Boston, 1939), que ha actuado en películas míticas como Todos los hombres del presidente (1976), Kramer vs Kramer (1979), Brubaker (1980) o Las normas de la casa de la sidra (1999), entre muchas otras, además de muchísimas series de televisión y obras de teatro, por las que ha recibido varias nominaciones y premios Tony, se graduó en matemáticas y también en teatro en el Sarah Lawrence College de Bronxville, Nueva York.

Jane Alexander junto a Dustin Hoffman en una escena de la película Kramer vs Kramer, dirigida por Robert Benton en 1979

En España, la actriz madrileña Sofía Nieto (Alcorcón, 1984), de las series Aquí no hay quien viva y La que se avecina, estudió matemáticas en la Universidad Autónoma de Madrid, y luego se especializó en probabilidad, área a la que pertenece su tesis doctoral.

Sofía Nieto en una de las escenas de la serie Aquí no hay quien viva

El año 2011, Sofia Nieto presentó uno de los desafíos matemáticos que se publicaron en la página web del periódico El País para celebrar el centenario de la Real Sociedad Matemática Española. Aquí tenemos el desafío que presentó:

Desafío 32: Partículas en movimiento

Solución del desafío 32 (el video de la solución está en la columna de la derecha)

El director de cine Paul Verhoeven (Amsterdam, 1938), que se hizo famoso con películas como Robocop (1987), Desafío Total (1990), Instinto Básico (1992), El hombre sin sombra (2000), entre otras, se graduó por la Universidad de Leiden en Matemáticas y Física. Se unió a la armada neerlandesa y fue allí donde empezó a rodar y a hacer sus primeros documentales, luego entró en la televisión y ya no dejaría su carrera de director.

Y como es bien conocido, dentro del equipo de guionistas y productores de Los Simpson y Futurama, hay muchas personas que han estudiado matemáticas, física u otras ciencias. En particular: A) J. Stewart Burns: Licenciado en Matemáticas por la Universidad de Harvard y Máster en Matemáticas por U.C. Berkeley. Productor y Guionista de Futurama (y de Los Simpsons desde 2002); B) Al Jean: Licenciada en Matemáticas por la Universidad de Harvard. Ha estado en el equipo de Los Simpsons desde el principio, aunque en la actualidad es Productora Ejecutiva y guionista de esta serie; C) Ken Keeler: Doctor en Matemática Aplicada por la Universidad de Harvard y Máster en Ingeniería Electrónica. Productor Ejecutivo y Guionista de Futurama, aunque antes había sido guionista para Los Simpsons.

Imagen de los personajes principales de la serie de tv Los Simpson

Bibliografía

1.- Página web del escritor Guillermo Martínez [http://guillermomartinezweb.blogspot.com/]

2.- Página de Wikipedia sobre José de Echegaray [https://es.wikipedia.org/wiki/Jos%C3%A9_Echegaray]

3.- Página de Wikipedia de Bertrand Russell [https://es.wikipedia.org/wiki/Bertrand_Russell]

4.- Página de Wikipedia de Aleksandr Solzhenitsyn [https://es.wikipedia.org/wiki/Aleksandr_Solzhenitsyn]

5.- Página de Wikipedia de Ernesto Sábato [https://es.wikipedia.org/wiki/Ernesto_Sabato]

6.- Jean Vallier, C’était Marguerite Duras: Tome 1, 1914-1945, Fayard, 2006.

7.- Página de Wikipedia de Nicanor Parra [https://es.wikipedia.org/wiki/Nicanor_Parra]

8.- Página web de Juan Mayorga [https://es.wikipedia.org/wiki/Juan_Mayorga]

9.- Página de Wikipedia de Danica McKellar [https://es.wikipedia.org/wiki/Danica_McKellar]

10.- Página de Wikipedia de Teri Hatcher [https://es.wikipedia.org/wiki/Teri_Hatcher]

11.- Página de Wikipedia de Felicia Day [https://es.wikipedia.org/wiki/Felicia_Day]

12.- Página de Wikipedia de Morgan Saylor [https://es.wikipedia.org/wiki/Morgan_Saylor]

13.- Página de Wikipedia de Jane Alexander [https://es.wikipedia.org/wiki/Jane_Alexander]

14.- Página de Wikipedia de Paul Verhoeven [https://es.wikipedia.org/wiki/Paul_Verhoeven]

15.- Simon Singh, Los Simpson y las matemáticas, Ariel, 2013

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo Personas famosas que estudiaron matemáticas: literatura y cine se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. El rostro humano de las matemáticas
2. Las dos culturas de las matemáticas: construir teorías o resolver problemas
3. Un kilogramo de novelas y matemáticas

Juanma Gallego 2.410 dataziotan oinarritutako ikerketa batek ondorioztatu du Europako megalitismoa duela 6.900 urte jaio zela Bretainian, eta ondoren kontinentearen gainerako lekuetara zabaldu zela, itsasoaren bidez.

Mendeetan zehar gizakiak liluratu dituzte Europako toki askotan aurkitutako harritzarrek. Jakina da herri bakoitzeko tradizioak munduan gertatzen diren kontuei azalpen bat ematen saiatu direla. Euskal Herriaren kasuan, tradizioak mairuei eta jentilei egotzi zien megalito horien eraikuntza, baina, tokian tokiko usadioek beste hainbat pertsonaia sartu dituzte aferan; tartean, sorginak.

Megalitismoa ez da, noski, Euskal Herri soilari dagokion fenomenoa: Europan 35.000 megalito inguru daudela uste da. Horietatik, gehienak Neolito eta Kalkolito aroetan datatuta daude, eta kostaldetik gertu kokatuta daude gehienak.

1. irudia: Megalitismoa Europa osoko kostaldeetan barreiatuta dago, eta horregatik aspalditik itsasoarekin lotu izan da. Ikerketa berri batean babestu dute ideia hori. Irudian, Sorginaren Txabola, Araban. (Argazkia: Juanma Gallego).

Orain arte, bi izan dira kultura megalitikoaren sarrera Europan azaltzeko gehien zabaldu diren teoriak. Batetik, XIX. mendean eta XX. mendearen hasieran sustraituen zegoen teoriak zioen kultura hori Ekialde Hurbiletik etorritakoa zela, eta Mediterraneoko eta Ozeano Atlantikoko kostaldeak jarraituta hedatu zela. Ondoren garatutako beste teoria batek zioen kultura hori aldi berean eta toki desberdinetan garatu zela. Gaiari egindako hurbilketa berri honek 1970ko hamarkadan hasi zen finkatzen, ordurako garatuta baitzeuden karbono-14 bidezko datazioak.

Zabaldu berri diren datuen argitara, ordea, baliteke batak zein besteak arrazoirik ez izatea. “Arkeologoen aurreko belaunaldiak arrazoia zuen megalitismoaren kontzeptua itsasoaren bitartez hedatu zela esatean. Oker zegoen, baina, horren jatorriari eta norabideari dagokionez”, idatzi du Göteborgeko Unibertsitateko (Suedia) arkeologo Bettina Schulz Paulssonek PNAS aldizkarian argitaratutako ikerketa artikulu batean.

Zientzialariak megalitoetan eta horien inguruetan dauden hilobietan hartutako karbono-14 bidezko 2.410 datazio aztertu ditu, eta estatistika erabili du megalitismoaren inguruko kronologia bat osatzeko. Datuak eskutan, egileak ondorioztatu du Bretainian eraiki zituztela lehen megalitoak, duela 6.500 urte inguru, eta ondoren barreiatu zirela Europako kostaldeetatik, eta baita Ingalaterrara, Irlandara eta Eskandinaviara ere. Zabalpen hori elkarren segidako hiru fase nagusitan gertatu zela ondorioztatu du ere.

Hasierako fasean (Kristo aurreko 4.700 urtearen bueltan), ehiza-bilketan eta arrantzan aritzen zen kultura zegoen gaur egungo Frantziako ipar-mendebaldean. Inguru eta garai berean, gainera, oso hilobi garatuak eraiki zituzten. Garai horretako lehen megalitoak trikuharri xumeak ziren, baina denborarekin estruktura horiek dezente garatu ziren, zirkulu itxurako harrespilak sortzeraino.

2. irudia: Kultura megalitikoaren zabalpena ikertzeko kontuan hartu diren datazio multzoak agertzen dira mapa honetan. (Ilustrazioa: Bettina Schulz Paulsson)

K.a. 4.300. urterako Frantzia hegoaldeko kostaldetik, Mediterraneoko eta Iberiar penintsulako Atlantikoko kostaldetik hedatuta zegoen megalitismoa. Hedapen hori hain azkar gertatu zen ezen egileak uste baitu kultura hori itsasoaren bidez zabaldu zela. Ez da argudio bakarra. Beste adierazle bat da korridore motako hilobiak kostaldeetan biltzen direla, eta ez lur barrenean. Egileak dio horretarako ezinbestean nabigazio gaitasun garatua zuen teknologia bat beharrezkoa zela. Azkenik, hirugarren olatu batek Eskandinaviara eta gaur egungo Alemaniara eraman zuen megalitismoa. Ez da lehen aldia megalitismoa eta itsasoa lotzen dena, baina bada datu andana batekin hipotesi hori babesten den lehen ikerketa garrantzitsua. Ikerketa artikuluaren muga hertsietatik kanpo, fenomenoaren ikuspegi globala izateko beharra aldarrikatu du egileak. Hamarkada bat eman omen du Europa osoko zientzialariekin solasean eta hizkuntza desberdinetan idatzitako artikuluak irakurtzen. “Jendeak beren eskualdetan zentratzeko joera du”; esan dio egileak Smithsonian aldizkariari. “Hau guztia elkartzea lan nekeza izan da, eta baziren ere esaten zutenak pixka bat erotuta nengoela ardura hau hartu izanagatik”.

Dibulgazio artikulu horretan azaldutakoaren arabera, Paulsson ez da datazioak biltzera mugatu, eta datu-basea txukuntzen ere ibili da: kalibrazioak ere sartu ditu, eta akatsak konpondu ditu ere. “Hemen arazoa da megalito bat eraikitzen duzunean, lurrean egiten den sarketa bat egiten duzula”, azaldu du. Egilearen arabera, zenbait kasutan horrek datazio desegokiak egitea eragin du. “Iraganean, zenbait ikertzailek lagin zaharragoak eta goragokoak nahasi dituzte, eta, ondorioz, haien datuek ez zuten zerikusirik megalitoen eraikuntzaren garaiarekin, zaharragoak zirelako”.

Egileak berak aitortu du beste zeregin bati heldu behar zaiola oraindik. Izan ere, bere ikerketak babesten du orain arte isolatutzat hartzen ziren tokien arteko harremana bazegoela, baina oraingo erronka da lotura horiek nola funtzionatzen zuten argitzea.

Erreferentzia bibliografikoa:

Schulz Paulsson, Bettina, (2019). Radiocarbon dates and Bayesian modeling support maritime diffusion model for megaliths in Europe. PNAS. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1813268116

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

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La convicción de que el mundo y todo lo que contiene es materia en movimiento llevó a los científicos anteriores al siglo veinte a buscar modelos mecánicos para la luz y el calor; es decir, intentaron imaginar cómo los efectos de la luz, el calor y otros fenómenos podrían explicarse en detalle como la acción de objetos materiales. Por ejemplo, pensemos la forma en la que la luz rebota en un espejo. Un modelo para este efecto podría representar a la luz como si consistiera en partículas de materia que se comportan de alguna manera como pequeñas bolas de ping-pong. Sin embargo, la luz exhibe interferencia y difracción, sugiriendo un modelo que involucra ondas. Estos modelos mecánicos fueron útiles durante un tiempo, pero a la larga demostraron ser demasiado limitados. Con todo, la búsqueda de estos modelos llevó a muchos nuevos descubrimientos, que a su vez provocaron cambios importantes en la ciencia, la tecnología y la sociedad.

En términos más básicos posibles, la luz es una forma de energía. El físico puede describir un haz de luz estableciendo valores para su velocidad, longitud de onda o frecuencia e intensidad. Pero para los científicos, como para todas las personas, “luz” también significa brillo y sombra, la belleza de las flores de verano y las hojas del otoño, de las puestas de sol rojas y de los lienzos pintados por los grandes maestros. Son formas diferentes de apreciar la luz. La primera se concentra en los aspectos mensurables de la luz, un enfoque enormemente fructífero en física y tecnología. La otra forma se refiere a las respuestas estéticas ante la luz en la naturaleza o el arte. Otra forma de considerar la luz es el proceso neuro-biofísico de la visión. E incluso otra más es la consideración filosófica de nuestra propia y personal interpretación de los efectos de la luz en nosotros a consecuencia de estos procesos.

Estos aspectos de la luz no se separan fácilmente. Así, en la historia temprana de la ciencia, la luz presentaba problemas más sutiles y más esquivos que la mayoría de los otros aspectos de la experiencia física. Algunos filósofos griegos creían que la luz viaja en línea recta a alta velocidad y contiene partículas que estimulan el sentido de la visión cuando entran en el ojo. Durante siglos después de la era griega, este modelo de partículas sobrevivió casi intacto. Alrededor de 1500, Leonardo da Vinci, observando una similitud entre los ecos del sonido y el reflejo de la luz, especuló que la luz podría ser una onda.

La filosofía de la naturaleza, y los filósofos, se dividió en dos bandos a cuenta de la naturaleza de la luz durante el siglo XVII. Algunos, incluido Newton, favorecieron un modelo basado en gran medida en la idea de la luz como una corriente de partículas. Otros, incluido Huygens, apoyaron un modelo de onda. A finales del siglo XIX, parecía haber pruebas incontrovertibles que apoyaban el modelo de onda. De ahí que en próximas entregas abordemos la cuestión: ¿hasta qué punto un modelo de onda explica el comportamiento observado de la luz? El modelo de onda se tomará como una hipótesis y examinaremos las pruebas que lo respaldan. Veremos que el modelo de onda funciona espléndidamente para todas las propiedades de la luz conocidas antes del siglo XX. En una próxima serie veremos que para otros fenómenos es necesario usar un modelo de partículas y que, finalmente, la física actual adopta una solución salomónica, completamente anti-intuitiva, en lo que conocemos como mecánica cuántica.

En próximas entregas de esta serie, pues, veremos los distintos aspectos de la luz. Ya hemos mencionado la antigua opinión, más tarde probada experimentalmente, de que la luz viaja en línea recta y a alta velocidad. El uso diario de los espejos muestra que la luz también puede reflejarse. La luz también puede refractarse y muestra los fenómenos de interferencia y difracción, así como otros fenómenos característicos de las ondas, como la polarización y la dispersión. Todas estas características son las que prestaron un fuerte apoyo al modelo de onda de la luz.

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

El artículo La luz como onda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Características de una onda periódica
2. Propagación de una onda
3. Fase y ecuación de onda

Sandra Galán eta Idoia Jimenez Kutsadura kimikoak hainbat esparruri egiten dio erreferentzia: substantzia kimikoek sortzen duten arriskuari, aizunketa-prozesuari edota arma kimikoen erabilerari [1]. Hain zuzen ere, talidomida kutsatzaile kimiko bat da eta, kutsatzailea izanik, ingurune baten egoera naturalaren eraldaketa kaltegarria eragiten du. Talidomidak (50.eko hamarkadan emakume haurdunentzat merkaturatutako farmakoak) gure gorputzean eraldaketa bat sortzen du eta, horregatik, eztabaida handiak ekarri zituen gerora.

Baina, zerk eragin zituen eztabaida horiek? Bada, bere kimikaren ezjakintasunak. Izan ere, ondoren ikusiko den bezala, konposatu honek kimika jakin bat du eta azken horren ezjakintasunak sortu zituen eztabaidak. Talidomida farmakoari buruz asko hitz egin da, baina orokorrean, jendeak ez daki zein den ematen zaion erabilera eta zein alde txar dituen.

Historian zehar segurtasunik gabeko erabilera eman zaio farmako honi. N-(2,6-dioxo-3-piperidil)ftalamida formula kimikoa duen konposatu sintetiko hau hipnotikoen familiakoa da. Bere egituran karbono asimetriko bat du, hau da, bere lau ordezkatzaileak ezberdinak dira, eta horrek bi enantiomero kiralen nahaste errazemikoa (elkarrekin gainjarri ezin diren bi ispilu-irudi, kantitate berdinetan) sortzen du: S eta R talidomidak (1. irudia). Ikusi da S enantiomeroak efektu teratogenoa daukala eta Rk, aldiz, lasaigarri-efektua. Hala ere, geroago egindako ikerketek zehaztu dute norberaren organismoak, R enantiomeroa S enantiomeroa bihurtzen duela [2] baldintza fisiologikoetan. Ondorioz, kutsadura kimikoa (substantzia kimiko batek eragindakoa) sortzen da eta, horren ondorioz, gaitza.

1. irudia: Talidomidaren egitura geometrikoa: ezkerrean, S talidomida eta eskuinean, R talidomida. (Argazkia: Wikimedia / Domeinu publikoko irudia)

1954. urtean Chemie Grünental farmazeutika alemaniarrak talidomida molekula sintetizatzea lortu zuen [3]. Hiru urte beranduago, 1957. urteko urriaren 1ean, haurdun zeuden emakumeek pairatzen zuten antsietatearen, loezinaren eta goragaleen aurka merkaturatu zen konposatua Contergan izenarekin.

Talidomida denboraldi luze batean zehar hartzen bazen, neuropatia periferikoa sortzen zela aldarrikatzen zen ikerketa baten arabera [4]. Urtebete beranduago hainbat haurrek beren gorputz-adarretan malformazioak zituztela ikusi zen. Horietako gehienak enborreko gorputz-adarretan azaltzen ziren, eskuen zatiak sorbaldei lotuta agertzen ziren eta itsas txakurren antzerako hegalen itxura hartzen zutenez, malformazio mota horiei “focomelia” izena jarri zitzaien (2. irudia).

2. irudia: “Focomelia” malformazioaren lau kasu desberdinen erradiografia. (Argazkia: Journal of the Association of Children’s Prosthetic-Orthotic Clinics (JACPOC) / Iturria: www3.uah.es)

Hala ere, konposatu honek beste gaixotasun batzuen ikerkuntzan lagundu zuen, gaixotasun horien irtenbide edo sendagai bezala jokatuz. 1964. urtean, bukaerako fasean zegoen legenarra jasaten ari zen emakume batek talidomida-konprimatu batzuk hartu zituen lasaigarri eta hanturaren aurkako efektuak zituztelako. Handik hilabete batera gaixotasunak erregresioa jasan zuela ikusi zuen, eta aurkikuntza horrek ildo bereko gaitzen aurkako sendabideak ikertzera bultzatu zuen zientzia mundua.

Azken urteotan, talidomida beste gaixotasun batzuk tratatzeko erabili da (hurrengo parrafoan azalduko dira gaixotasun horiek). Horrez gain, gaixotasun horien prebentziorako erabilgarritasuna ere ikertzen ari da. Gogoratu beharrekoa da konposatu honek ez duela soilik eragin teratogenoa (S enantiomeroak sortzen duena); bere aktibitatea eremu zabalekoa da, eta horrek hainbat esparrutan erasotzea ahalbidetzen du.

Esparru horietako bat tumore-nekrosi faktorearen (TNF-α) inhibizioa da eta talidomidari esker tumore batzuen aktibitatea eta hantura gutxitzea lortu da. Hala ere, hori ez da gaur egun ikertzen den aplikazio bakarra; badaude beste batzuk garrantzi handia hartzen ari direnak, hala nola mieloma anizkoitzaren tratamendua, eritema korapilodun legenarraren tratamendua, Crohn gaitza, artritis reumatoidea, hezur-muineko transplantearen errefusa gaitza, minbizia, IHESa, etab.

Mieloma anizkoitzaren tratamenduan [5], esaterako, talidomidak gaixotasunaren hasierako fasean hartzen du bere garrantzia. Hain zuzen ere, ikusi da talidominak fase horretan erakusten duela bere aktibitatea. Tratamendu hori jasotzen dutenen artean, adineko gaixoak dira, batez ere, horren aurkako efektuak pairatzen dituztenak. Efektu horiek tratamendua behar baino lehenago hasteagatik gertatzen dira (talidomida goizegi dosifikatzeagatik), eta ondorioz, neurotoxizitatea eragiten da.

Beste adibide bat Crohn gaixotasuna da; kasu honetan gaixoen %70ean izan du erantzuna tratamenduak.

Konposatu hau IHESAren tratamendurako ere erabiltzen hasi dira; izan ere, birus horren erreplikazioa eragiten duen molekula inhibitzen duela ikusi da. Dena den, tratamendu hori ez da guztiz abian jarri eta oraindik saiakera klinikoak [6] baino ez dira egiten.

Tratamendu horietaz gain , gaur egun dagoen beste ikerketa-egitasmo bat da talidomidaren erabilera gaixotasunen prebentziorako. 2015. urtetik aurrera, ikertzen ari dira da arratoien biriketan zigarroen keak nola eragiten duen [7]. Zigarroen kea arnastean sortzen den gaixotasun ohikoena da birikako buxadura kronikoaren gaitza (chronic obstructive pulmonary disease, COPD). COPD izeneko honetan, airearen buxadura progresiboa gertatzen da eta hori ez da guztiz itzulgarria.

Lehen esan bezala, talidomidak hainbat gaixotasunen tratamenduan eragina duela ikusi da eta, horrez gain, beste hainbesterekin saiakera klinikoak gauzatzen ari dira. Talidomidaren efektu teratogenoa alde batera utzita, gaur egun medikuntza-ikerketetan erabiltzen den konposatu nagusietarikoa da. Horrek ikerketa horien segurtasuna handitzea ekarri du; ondorioz, alde batetik, ez da berriro “focomelia” kasu berririk gertatuko enantiomeroen sorrera kontrolpean dagoelako eta beste alde batetik, ez da kutsatzaile bat izango, har daitekeen dosi maximoa erregulatuta dagoelako.

Erreferentzia bibliografikoak:

[1] Greenwood, N. N. & Earnshaw, A., (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.). Butterworth-Heinemann, Oxford

[2] Romaguera Bosch, C., (2012). Estudio sobre la utilización de la talidomida desde los trágicos años sesenta hasta la actualidad. Análisis desde la perspectiva legal y ética. Universitat de Barcelona. Gradu amaierako lana.

[3] Chávez Viamontes, J.A., Quiñones Hernández, J. & Bernárdez Hernández, O., (2009). Talidomida, contextos históricos y éticos. Humanidades Médicas, 9(3). 2019ko urtarrilaren 18an kontsultatua.

[4] McBride WG., (1961). Thalidomide and congenital abnormalities. Lancet, 278(7216), 2:1358. DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(61)90927-8

[5] Efstathios Kastritis, Meletios A.Dimopoulos, (2007). Thalidomide in the treatment of multiple myeloma. Best Practice & Research Clinical Haematology, 20(4), 681–699. DOI: https://doi.org/10.1016/j.beha.2007.09.001

[6] «Further Evaluation of Thalidomide’s Ability to Potentiate the Immune Response to HIV-Infected Patients», (2005). Ikerketa esperimentala.

[7] Chiharu Tabata, Rie Tabata, Yuta Takahashi, Kazuki Nakamura, Takashi Nakano, (2015). Thalidomide prevents cigarette smoke extract-induced lung damage in mice. International Immunopharmacology, 25(2), 511–517. DOI: 10.1016/j.intimp.2015.02.036

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Egileez: Sandra Galán eta Idoia Jimenez Kimika Graduko ikasleak dira UPV/EHUn.

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Lobo euroasiático en Noruega. Imagen: Wikimedia Commons

Es la de los lobos una historia trágica en Europa, donde fueron empujados casi a la extinción durante el siglo XX. Su convivencia con una sociedad que dependía de la ganadería para sobrevivir se convirtió en algo casi imposible y poco deseable incluso para muchos que, con la intención de defender su modo de vida, prácticamente acabaron con ellos en el continente. Su imagen pública contribuyó a que esto no le pareciese del todo mal a casi nadie. Poco importa que sean un antecesor del perro, el mejor amigo del hombre, porque también son el malo en muchos cuentos infantiles populares. “El hombre es un lobo para el hombre”, decimos cuando nos referimos a la maldad entre humanos. Qué pobre metáfora para el lobo.

Frente a esto, el lobo ha mostrado ciertas capacidades admirables, y una de ellas se su habilidad para la resistencia, la adaptabilidad y la reconquista de sus territorios perdidos. Tras prácticamente desaparecer de Europa, en las últimas décadas el lobo está volviendo y ya cuenta con poblaciones silvestres que suman unos cuantos miles de ejemplares. Cambios en la legislación y en la opinión pública hacia la conservación, también la de los grandes carnívoros, así como un abandono de los entornos rurales que está permitiendo más y mayores manadas de hervíboros, son parte de la causa.

El caso de Alemania

En Alemania en concreto, donde los lobos fueron erradicados durante el siglo XIX, se ha observado un incremento del 36% anual en el número de lobos entre 2000 y 2015, y un reciente estudio ha podido observar que las áreas en torno a las bases militares han jugado un papel central en su crecimiento. Esas zonas han servido como lugares para la avanzadilla de esta recolonización, mucho más que las áreas protegidas de carácter civil, según ese estudio, publicado en la revista Conservation Letters y del que se hace eco Science.

Igual que en muchas otras zonas de Europa central, Alemania instauró leyes de protección de la biodiversidad en los años 80 y 90, poniendo las bases de la recuperación del lobo y su hábitat. El abandono de los entornos rurales y de las tierras de cultivo también suponía una ventaja para estos animales: menos humanos y más caza. A finales de los 90, los lobos comenzaron a retornar al país desde los bosques de Polonia. Durante varios años solo eran detectados ya muertos a manos de un cazador o por un atropello, pero en 2001 se registró el nacimiento de la primera camada de lobos en la región de Sajonia-Brandenburgo, y desde entonces se han expandido al menos a otros seis estados alemanes.

Su éxito en la reentrada es un ejemplo de su éxito adaptándose a nuevos entornos, así como de su carácter explorador de nuevos territorios. Resulta especialmente llamativo que en esa exploración, las bases militares y sus áreas alrededor les resulten especialmente atractivas. Según los resultados de esos estudios, la primera pareja de lobos que se encuentra en un nuevo estado, lo hace siempre en territorio de entrenamiento militar, así como la segunda y normalmente también la tercera. Después de eso, las siguientes parejas se van encontrando en áreas civiles protegidas y otros hábitats.

Fue precisamente en terrenos del ejército donde nacieron los lobeznos de 2001. Los oficiales pudieron observar primero a una pareja de lobos, probablemente llegados del oeste de Polonia, y en el verano cómo estaban acompañados de cuatro cachorros. Poco después aparecieron otros dos pequeños. Eran los primeros lobos nacidos en Alemania en más de un siglo.

Por qué en zonas militares

¿Por qué ese gusto por los terrenos pertenecientes al ejército? Según los investigadores, no hay indicadores de que esos hábitats fuesen mejores que otras reservas naturales en cuanto a la densidad forestal o de carreteras, pero al comparar las tasas de mortalidad, descubrieron sorprendidos que éstas eran más altas en las zonas de protección civil que en las de entrenamiento en las bases militares.

La clave es la caza ilegal. Las áreas de entrenamiento del ejército no están valladas, lo cual quiere decir que lobos y ciervos (sus presas) pueden entrar y salir a voluntad, pero sí están señalizadas y cerradas al público. En su interior las poblaciones de ciervos y similares son controladas por agentes forestales federales y la caza privada está estrictamente regulada. Eso supone menos oportunidades para la caza ilegal de lobos.

Lobos ibéricos, subespecie endémica de la península ibérica. Imagen: Wikimedia Commons.

Sin embargo, en otros espacios las poblaciones de ciervos y su regulación están en manos privadas. Suelen ser áreas más pequeñas con mayor movimiento de cazadores, así que hay una mayor probabilidad de que alguien con inquina a los lobos (siguen teniendo mala imagen para mucha gente, y al fin y al cabo se les puede considerar competidores en la caza) se encuentre con uno y le dispare.

Mantener esas áreas de conservación

A día de hoy, explica Ilka Reinhardt, bióloga del Instituto Alemán de Monitorización e Investigación del Lobo, la caza ilegal no es una gran amenaza para las poblaciones de lobos, que son lo suficientemente numerosas en la mayoría de las regiones de Alemania donde están presentes como para soportar algunas muertes puntuales, pero sí que ha podido ser un impedimento para que las primeras parejas que llegaron se asentasen en reservas naturales civiles.

Por eso, esta investigadora y sus colegas proponen que cuando esas zonas militares sean reasignadas a otros usos, se conviertan en grandes reservas naturales que mantengan sus estrictas regulaciones cinegéticas, ya que, sin pretenderlo, han actuado como áreas de conservación de la biodiversidad de forma más eficaz que otras que sí tenían en principio ese objetivo.

Referencias:

Wolves reappear in Germany – Science

Military training areas facilitate the recolonization of wolves in Germany – Conservation Letters

Germany’s wolves are on the rise thanks to a surprising ally: the military – Science

El artículo Por qué en Alemania los lobos se sienten más seguros en territorio militar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Haizea Ziarrusta, Maitane Olivares eta Olatz Zuloaga Gizakiaren jardueren garapena eta kutsaduraren handitzea elkarrekin doaz eskutik doaz, gizakiak, izaki denetik, bere ingurumena kutsatu baitu. Ingurumenaren kutsadura mailaren goranzko inflexio-puntua industria-iraultzak eragiten du baina, gizakiak gizarte moduan ez dio arazo larri horri garrantzirik eman, gizartea eta ekonomiaren ongizatea lortu arte.

1. irudia: Rachel Louise Carson (1907-1964) biologoa. (Argazkia: Flickr/ U.S. Department of Agriculture. Domeinu publikoko argazkia)

“Gizakia naturaren parte da eta haren kontrako guda norberaren kontrako guda da”. Horrela hausnarrarazten zigun arazo honen inguruan Rachel Carsonek 1962. urtean “Udaberri Isila” liburuan, ekologismoaren lehen lan bezala kontsidera daitekeen horretan. Garai berekoak dira (1960 – 1980) ingurumeneko kutsaduraren lehen araudiak eta XX.mendean instalatu ziren hiri zein industriaren ur zikinak garbitzeko lehen araztegiak. Hasiera batean metalek eta patogenoek eragindako kutsadura gutxitzera eta arautzera bideratu baziren ere, konposatu organikoak ez ziren berandu arte urgaineratu.

Hasiera batean, konposatu organiko iraunkorren (persistent organic pollutant, POP, direlakoen) kontrola jarri zen lehentasun gisa, euren metatze-gaitasuna eta toxikotasuna dela eta. Stockholmeko hitzarmenak 12 POP bildu zituen hasierako zerrendan, besteak beste 9 pestizida kloratu, bifenilo polikloratuak, dioxinak eta furanoak. Urteek aurrera egin duten heinean, zerrenda hau 28 konposatura hedatu da baina, beste hainbat daude zerrenda horretan sartzeko zain. Stockholmeko hitzarmenaz gain, Europako Ur Esparruen Zuzentarauak (Water Framework Directive, WFD, delakoak) edota Ameriketako Estatu Batuetako Ingurumenaren Babeserako Agentziak (Environmental Protection Agency, EPA, delakoak) bestelako lehentasunezko konposatuak definitu dituzte, 129 konposatu zerrendatu arte. Denak ezagunak, denak kontrolatuak, denak esperotakoak. Baina, horiek al dira ingurumenera heltzen diren konposatu kezkagarri edota kaltegarri bakarrak? Ezagunak eta araututa dauden kutsatzaile hauek icebergaren punta baino ez dira. Ingurumenera heltzen diren kutsatzaile asko eta asko gizakiaren eguneroko jarduerak sortuak dira, baina ezagutza txikia dugu Pubchem edo Chemspider bezalako datu-baseetan aurki ditzakegun 70 milioitik gorako konposatuek ingurumenean eragiten dutenaz eta sor ditzaketen gaitzez.

Konposatuen jarraipena erronka bihurtuta

Beraz, merezi al du icebergaren alde urperatu ezkutuan zer dagoen kuxkuxeatzea? Kezkatu behar al gaituzte arautu gabe dauden konposatu horiek? Azken urteotan, zientzia-komunitatearen ikusmira icebergaren alde ezkutu horretara bideratu da, besteak beste konposatu farmazeutikoak, garbiketa eta zaintza pertsonalerako konposatuak, kloratuak ez diren pestizidak edota bestelako kimiko industrial emergenteak detektatzera. Horrela, icebergaren puntako ehunaka konposatuen segimendua egin beharrean, alde ezkutuko milaka konposatuen jarraipenean dago orain erronka. Eta, ez da erronka makala kutsatzaile horien detekziorako metodoak garatzen dituzten urpekarientzat!

2 irudia: Orain arte lehentasunezko kutsatzaileak aztertu baditugu ere, horiek ingurumenean dauden kutsatzaileen icebergaren punta baino ez dira. (Iturria: Uwe Kils / Wikimedia CC BY-SA 3.0 lizentziapean)

Urpekari hauen erronka hartzen dugu kimika analitikoan, eta ezezagunak diren konposatuak aurki ditzakegu, materiaren osagaiak banatu, identifikatu eta kuantifikatzeko instrumentuak erabilita.

Kimika analitikoaren erronkak eta garatutako analisi-metodoak instrumentazioaren garapenaren eskutik doaz. Horrela, orain dela gutxi arte, kimika analitikoko laborategietan garatutako analisi-metodoak bideratu dira; hots, magoak izatetik urruti, konposatu ezagun batzuen analisirako metodoak garatu ditugu. Banaka zein ehun bat konposatu determina ditzakegu aldi berean.

Arestian aipatutako erronkak ordea, bestelako paradigma bat azaltzen du eta analisi bideratutik bideratu gabeko analisirako jauzia egin da, kimika analitikako laborategietan milaka konposatu emergenteren eta ezezagunen analisia egiteko.

Analisi bideratuak eta ez-bideratuak

Analisi bideratuan aldez aurretik erabaki behar dugu zer analizatu nahi dugun; analisi ez-bideratuan, aldiz, guztia analizatzen dugu eta ostean erabakiko dugu informazio horretatik guztitik.

Horrela, analisi bideratugabea izeneko tresnak konposatuen identifikazioa bermatzen du, laginaren konposizioa aurretik ezagutu gabe. Analisi ez-bideratua aurrera eramaten dugunean lortzen dugun informazio kantitatea oso handia denez, haren analisiak hilabeteak eraman ditzake. Are gehiago, etorkizunean datuetara itzuli eta konposatu interesgarri berrien bila joatea ere bermatzen du. Bereizmen altuko masa-espektrometria (high resolution mass spectrometry, HRMS, delakoa) daukagu ingurumeneko kutsatzaile organiko emergenteen eta ezezagunen identifikaziorako garatutako erreminta garrantzitsuenen artean.

3. irudia: Analisi ez-bideratuarekin ahalik eta informazio gehien lortu nahi dugu/dute, ondoren informazio hori denboran zehar poliki poliki aztertzeko. (Iturria: Slane.co.nz)

Masa-espektrometria izeneko analisi teknikak laguntzen gaitu atomoen zein molekulen hatz-marka identifikatzen. Hatz-marka hori lortzeko masa-espektrometroak gas-fasean dauden atomo/molekula ionizatuen masa/karga (m/z) erlazioak neurtzen ditu. Masa-espektrotik atomoen zein molekulen masa zehatza ezagutu daiteke, isotopoen presentzia determinatu eta, molekulen kasuan, apurketa gertatuz gero egitura kimikoaren inguruko informazioa lor daiteke.

Gure hatz-marka izango diren masa-espektroak bereizmen baxu zein altuan lor daitezke. Baina zergatik behar dugu bereizmen altuko masa espektrometroa? Azken horrek, gaitasuna du bereizmen baxuko masa-espektrometroarekin alderatuta m/z erlazioa zehaztasun eta doitasun handiz neurtzeko. Horrek oso gertuko masa duten molekulak desberdintzeko aukera ematen digu. Horrela, 4. irudiko adibidean, thiamethoxam eta parathion intsektizidak ditugu. Konposatu hauen masen arteko desberdintasuna oso txikia bada ere (0,01375 Da), euren formula molekularra eta egitura kimikoa guztiz desberdina da. Bereizmen baxuko instrumentu batekin ezingo genituzke bi konposatu horiek bereizi (ikus 4. irudia, goian), baina bereizmen altuko batekin, ordea, bai (ikus 4. irudia behean)

4. irudia: Thiamethoxam eta parathion intsektiziden nahastearen bereizmen baxuko eta altuko masa-espektroak (goian eta behean hurrenez hurren). (Argazkia: Haizea Ziarrusta, Maitane Olivares eta Olatz Zuloaga)

Hilabeteak eman ditzake gure urpekariak ezkutatuko icebergaren aldean dauden konposatuak identifikatzen. Ohikoa da masa-espektrometria delako kromatografia banaketa-teknikei lotzea icebergaren alde ezkutuan dauden konposatuak banatu eta identifikatzeko. Konposatu horiek identifikatzeko, behar diren hatz-markak bilatu eta ulertu behar ditu, urratsez urrats, puzzle bat izango balitz bezala, modu sistematikoan pieza guztiak aurkitu, lotu eta puzzlea osatu arte. Alegia, konposatua identifikatu arte. Ikus dezagun adibide bat.

Konposatuen analisirako adibidea

Demagun araztegiko ur-lagin baten analisia ez-bideratua egiten dugula. Likido-kromatografiari akoplatutako bereizmen altuko masa-espektrometroak 1000 kromatografia-gailur detektatu ditu, 1000 konposatu interesgarri posible. Baditugu euren masa zehatza eta profil isotopikoak (formula kimiko zehatz bati dagokion isotopoen masak eta ugaritasun erlatiboak). 1000 konposatu horietatik baten m/z 345,11443 Da-ekoa da. Masa horrekin eta bere profil isotopikoari esker, ondoriozta dezakegu molekula ezezagun hori formula molekular hauetako bat dela: C17H19N3O3S, C11H20N7O2PS, C19H16N5P eta C15H24NO4PS. Formula molekular horien guztien masa teorikoa eta lortutako masa esperimentala konparatzen baditugu, errorerik txikiena (-0,00028 Da-ekoa) C17H19N3O3S formula molekularrari dagokio. Baina zer da C17H19N3O3S? Milioika konposaturen informazioa biltzen duten datu-baseen arabera, badira formula molekular hori duten 14 konposatu.

Haien artean, litekeena da gure konposatu ezezaguna azidotasunaren aurkako omeprazola izatea. Egin dezagun aurrera. Oraingoan, masa-espektroan behatzen den apurketari erreparatuko diogu (hau da, konposatuari energia aplikatu ondoren lortzen diren masa zehatzeko pusketa esanguratsuei).

Konposatu ezezagunak eta omeprazol purua nola apurtzen diren aztertuta, %97ko antzekotasuna dutela ikus daiteke; beraz, badirudi gure susmoa zuzena dela, baina nola ziurtatu benetan gailur ezezagun hori omeprazola dela?

Azken urratsean, gure urpekariak laginean behatutako gailurraren erretentzio-denbora (konposatuen banaketa kromatografikoa egitean, intereseko konposatuak banaketarako erabiltzen den zutabea zeharkatzeko behar duen denbora) omeprazol erreaktibo puruarekin konparatu eta, voila!, bat datozenez, laginean omeprazolik dagoela jakin ez arren, konposatu hori identifikatu ahal izan du urpekariak 1000 seinaleen artean. Eta orain? Prozesu bera egin beharko da beste 999 gailurretan

Hara, urpekari gaixoa! Bidai luzea du gure lagunak icebergaren alde ezkutuko konposatu horiek guztiak identifikatzen!

Orain arte egindako bidaian, gure urpekaria datu-baseetan euren erabileraren edota toxikotasunaren arabera sailkatuta dauden konposatuetara mugatu den arren, badira ordea data-baseetan bilduta ez dauden bestelako konposatu interesgarri batzuk, hala nola transformazio-produktuak.

Transformazio-produktuak

Transformazio-produktuak iturri desberdinetatik sor daitezke: araztegietako ur-tratamendutik zein ingurumenera heldu eta bertan gerta daitezkeen erreakzio kimikoetatik edo biologikoetatik. Transformazio-produktuen azterketak badu bere garrantzia, zenbait kasutan euren toxikotasuna jatorrizko kutsatzailearen baino handiagoa delako. Esaterako, zaintza pertsonalerako produktuen artean, animalietan egindako ikerketa batzuen arabera, eguzkirako kremetan horren ohikoa den benzofenona-3 (BP3) ultramore iragazkiak baino estrogeno-aktibitate altuagoa du benzofenona-1 edo dihidroxibenzofenona (DHB) gisa ezagunagoa den BP3-aren azpiproduktu metilogabetua.

Transformazio-produktuen identifikazioa bereizmen altuko masa-espektrometriaren bidez ere bidera daiteke. Kasu honetan, ordea, ezin izango dugu beti datu-baseetan informaziorik bilatu, erabat ezezagunak direlako gehienetan eta transformazio-produktu horien identifikazioa nolabait bideratu behar delako, adibidez, kutsatzaile jakin baten eraldaketa kimiko posibleen ondorioz sor daitezkeen produktuak aztertuta. Horrela, aurreko adibidean ikusi dugun moduan, masa zehatzetik eta profil isotopikotik formula molekularrak lortuko ditugu.

Formula molekular guztietatik hautagaiak hartzeko, gure jatorrizko konposatuaren eta haren eraldaketa probableetan oinarrituko gara (hau da, I. eta II. faseko oxidazio-, metilazio-, glukuronidazio-… erreakzioetan).

Behin emandako eraldaketa-erreakzioa identifikatuta, molekularen zein gunetan gertatu eman den zehaztu behar da. Eta non auki dezake urpekariak informazio hori? Hain zuzen, apurketari dagokion masa-espektroan. Saia gaitezen adibide batekin berriro ere.

Arestian aipatutako BP3 ultramore-iragazkiak 229,0859 masa zehatza eta C14H12O3 formula molekularra du, eta bere egituran bi eraztun aromatiko ditu (A eta B), A eraztunean hidroxilo (-OH) eta metoxi (CH3O-) talde banarekin (ikus 4. irudia). BP3-ari dagokion apurketaren masa-espektroa 4. irudian ikus daiteke. Baina zer gerta dakioke urraburu arrainak bizi diren itsasoko uretan dagoen BP3-ari? Erantzuna ez da hain erraza, BP3 kutsatzailea arrainen ehun eta jariakin biologiko desberdinetan metatzeaz gain eraldatu egin baitaiteke erreakzio desberdinak pairatuta. Esaterako, behatutako azpiproduktu baten masa zehatza 215,0703 Da-ekoa izan da, eta haren profil isotopikoa kontuan hartuta, C13H10O3 dela ondorioztatu da. Jatorrizko BP3-aren (C14H12O3) eta azpiproduktuaren (C13H10O3) formula molekularrak kontuan hartuta, –CH3 baten galera dagoela ondorioztatu da. Metilo hori galtzeko leku probableena arestian aipatutako metoxi taldean dago eta azpiproduktuarentzako proposatzen den egitura 4. irudian ikus daiteke, dihidroxibenzofenona (DHB), hain zuzen ere.

5. irudia: Benzofenona-3 (BP3) ultramore-iragazkiaren eta dihidroxibenzofenona (DHB) azpiproduktuaren apurketa-espektroak. (Argazkia: Haizea Ziarrusta, Maitane Olivares eta Olatz Zuloaga)

Prozedura hori behin eta berriz errepikatuta, 5. irudian ageri diren BP3 konposatuaren 18 azpiproduktu determinatu dira urraburu-arrainen ehun desberdinetan eta beraien bizileku den itsasoko uretan. Horretatik guztitik esan beharrekoa da DHB eta dihidroximetoxibenzofenona (DHMB) azpiproduktuek aktibitate estrogenikoak eta antiandrogenikoak dituztela eta BP-3 bera baino toxikoagoak direla. Beraz, ezinbestekoa da icebergaren alde ezkutuan azpiproduktu horiekin nahasita dauden azpiproduktu berriak identifikatzea, ondoren euren toxikotasuna ikertu eta ingurumeneko arriskuen ebaluazio osoa egin ahal izateko.

6. irudia: Benzofenona-3 ultramore-iragazkiaren eraldaketa-bidea urraburu arrainen presentzian. (Argazkia: Haizea Ziarrusta, Maitane Olivares eta Olatz Zuloaga)

Masa-espektrometria bidelagun izanik, urpekariak icebergaren argazki osotuago bat jasotzeko aukera du, ikusten dena eta baita ezkutuan murgilduta dagoena ere. Kimika, eta zientzia orokorra aurrera doazen heinean, erronka handiagotan murgiltzeko aukera izango dugu eta gure inguruan dagoenaren argazki definituago bat izateko aukera izango dugu, ehunka edo milaka konposaturen identifikaziotik milioika konposaturen zalantzarik gabeko identifikazioa posible izateraino.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Sujin Kim and Kyungho Choi, (2014). Occurrences, toxicities, and ecological risks of benzophenone-3, a common component of organic sunscreen products: A mini-review. Environment International. 70, 143–157. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envint.2014.05.015
• Milman B., (2015). General principles of identification by mass spectrometry. Trends in Analytical Chemistry, 69, 24-33. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2014.12.009
• Kepner, W., (2016). EPA and a Brief History of Environmental Law in the United States. International Visitor Leadership Program (IVLP), Las Vegas, NV.
• Milman B.L., Zhurkovich I.K., (2017). The chemical space for non-target analysis. Trends in Analytical Chemistry, 97, 179-187. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2017.09.013
• Ziarrusta H, Mijangos L, Montes R, Rodil R, Anakabe E, Izagirre U, Prieto A, Etxebarria N, Olivares M, Zuloaga O., (2018). Study of bioconcentration of oxybenzone in gilt-head bream and characterization of its by-products. Chemosphere, 208, 399-407. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.05.154

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Egileaz: Haizea Ziarrusta, Maitane Olivares eta Olatz Zuloaga, UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Analitikoa Saileko, eta Plentziako Itsas Estazioko (PIE) ikertzaileak dira.

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Hizkuntza-begiralea: Juan Carlos Odriozola

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Masa-espektrometriari buruzko artikulu-sorta

1. Masa-espektrometria (I). Neoi isotopoetatik elefante hegalariengana
2. A new hero is born: Masa-espektrometria justiziaren zerbitzura
3. Nor dago icebergaren alden ezkutuan?

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Imagen: Pixabay

Para los adolescentes, la aceptación por el grupo del que se consideran parte es de importancia capital. Tienen una gran preocupación por la imagen que proyectan, sobre todo hacia quienes forman su círculo social. Por esa razón se avergüenzan con facilidad, incluso, por el mero hecho de saberse observados.

Sufren más que niños y adultos al sentirse excluidos de un grupo, y ese sufrimiento tiene un correlato neurológico. Cuando un adulto se siente excluido, se activan las áreas del encéfalo implicadas en la percepción del dolor, el enfado y el disgusto, sí, pero a continuación se activa una zona de la corteza cerebral que relativiza la importancia de la exclusión. En adolescentes, sin embargo, esta última zona apenas se activa, y las anteriores lo hacen en mayor medida que en niños y adultos. Por tanto, no debe extrañar que los amigos tengan un gran ascendiente sobre ellos.

En ninguna otra etapa de la vida importan tanto las amistades como en la adolescencia, ni se otorga tanta importancia a sus opiniones como en esos años. Por eso, los adolescentes asumen más riesgos en presencia de amigos que cuando están solos. Es más, el circuito de recompensa encefálico se activa más y las regiones cerebrales implicadas en el autocontrol responden en menor medida cuando están en compañía de amigos; en los adultos no se observa eso. Y es que los adolescentes experimentan una fuerte necesidad de pertenencia al grupo, y por esa razón sus decisiones se ven muy afectadas por la presencia de sus “colegas”.

Hasta la pubertad, el comportamiento prosocial es bastante indiscriminado. Sin embargo, entre los 16 y los 18 años se va haciendo más selectivo. Los amigos pasan a ser los máximos beneficiados en confianza, reciprocidad y generosidad. En otras palabras, los adolescentes dan cada vez más importancia a la identidad de las personas con las que se relacionan, probablemente por las mismas razones por las que les valoran cada vez más su propia identidad y cómo les ven los demás conforme se van considerando miembros de un grupo.

Por otro lado, durante la adolescencia se sigue desarrollando la “teoría de la mente”, esa facultad de adoptar el punto de vista mental de otros individuos que probablemente compartimos con otras especies, como chimpancés, orangutanes y ciertos cuervos. Y de modo similar, la capacidad para la introspección y el análisis del estado mental propio no se desarrolla de forma completa hasta mediada la tercera década de vida. En parte por estas razones, durante esta etapa cambia también la forma en que los adolescentes se relacionan con los demás.

En la niñez no se diferencia con nitidez el daño accidental del intencionado, pero esa distinción se acentúa de la pubertad en adelante. Conforme pasan los años, al presenciar un daño accidental, las áreas del encéfalo que procesan el dolor se activan cada vez menos y, por comparación, al presenciar un daño causado de forma intencionada, se activan cada vez más las áreas de la corteza prefrontal que valoran y hacen juicios. La valoración de la intencionalidad dañina de una acción es el punto de partida de los juicios morales, por lo que durante la adolescencia esos juicios se hacen cada vez más sofisticados.

Como afirma la neuropsicóloga Sarah-Jay Blakemore, durante la adolescencia nos inventamos a nosotros mismos; en eso, precisamente, consiste ser adolescente. Ese largo viaje nos proporciona un sentido de la identidad personal y una comprensión de los demás que nos capacita para, al llegar a la edad adulta, ser independientes de nuestros progenitores y estar más integrados en el grupo de nuestros pares.

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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

El artículo En busca de la identidad personal se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Blogueando desde la Universidad: una experiencia personal
2. “La cultura científica o la misteriosa identidad del señor Gauss” por Raúl Ibáñez
3. Planeta X, en busca del inquilino invisible del sistema solar

Uxue Razkin Klimatologia

Zer dira Poloetako zurrunbiloak eta zer harremana dute Estatu Batuetan urtarrilaren amaieran izandako hotz-boladarekin? Hasteko, Poloetako Zurrunbiloa oso aire hotzez osaturiko zona da eta Poloen inguruan biraka dabil. Fenomeno hau estratosferan gertatzen da. Gure burua kokatzeko, Onintze Salazarrek azaltzen digu Atmosferaren lehen geruza troposfera dela eta bertan gertatzen direla fenomeno meteorologiko guztiak. Ondorengo geruzan aurkitzen dugu estratosfera. Hortaz, Estatu Batuetara iritsi den aire hotza ez dator zurrunbilo horretatik. Hotz-boladak zeren ondorio dira orduan? Erantzuna jakiteko, irakur ezazue artikulua osorik.

Lau gradu igoko da tenperatura mende bukaerarako, Ihobe ingurumen sozietateak azaldu duenez. Atlas klimatikoa osatu du eta IPCC klima aldaketarako gobernu arteko panelaren jarraibideak erabilita, datozen hamarkadetarako aurreikuspenak osatu ditu Araba, Bizkai eta Gipuzkoarako. Bilbo, Donostia eta Gasteizko hiriburuetan urteko hamar egunetan 35 gradutik gora neurtuko dira. Neguan ere beroago egingo du: 2020tik aurrera, neguan izotza egingo duen egunen kopurua erdira murriztuko da.
Euriari dagokionez, gutxiago egingo du, baina euri jasak ugaritu egingo dira. Berrian irakur daiteke gehiago.

Neurozientzia

Bi pertsonen arteko elkarrizketa ematen denean bi garunak sinkronizatu egiten dira. Bada, garunen arteko aktibitatea desberdin konektatzen da atzerriko hizkuntzan aritzen bagara. BCBLk egin du ikerketa eta ondorioztatu du desberdintasunak daudela elkarrizketa ama-hizkuntzan edo atzerriko hizkuntzan ematen bada. Unibertsitate.net-en honen ingurukoak.

Emakumeak zientzian

Pasa den astelehenean izan zen Zientziaren arloko Emakume eta Neskatoen Nazioarteko Eguna. Aurten, Kultura Zientifikoko Katedran ingeniaritzako karreretara jotzeko orduan mutil eta nesken artean dagoen alde handian zentratu dira, zehazki estereotipoek duten eragina azpimarratu dute. Datuak oso argigarriak dira: UPV/EHUn -ingeniaritzetan gehienbat- ikasketa teknologikoetan matrikulatzen direnen %25 baino ez da emakumea. Aldiz, osasun zientzietan, %75. Aurten egun hori ospatzeko, umorez betetako bideo bat argitaratu dute egoera hori salatzeko. Artikuluan topa dezakezue bideoa! Ez galdu!

Emakumeen zientziari buruz aritu da ere Josu Lopez Gazpio. Artikulu honetan, egileak gogoratzen digu oraindik ere asko direla emakumeak diziplina honetan erabat aritzea eragozten duten mugak. Testuan azpimarratzen da estereotipoek duten eragina diziplinak aukeratzerako orduan. Izan ere, neskek mutilek baino neurri txikiagoan aukeratzen dute zientziarekin edo teknikarekin lotutako formakuntza. Egoera hori eragiten duen arrazoi bat aipatzen du Lopez Gazpiok: erreferente eskasak, hau da, eskolan eta hedabideetan zientzialari ezagunak edo ospetsuak aipatzen direnean, ia guztiak gizonak dira.

Asteon, Dorothy Crowfoot kimikariaren lana ezagutu dugu, Nobel saria 1964an irabazi zuena. Hain zuzen, X izpien difrakzio teknikaren bidez molekula organiko konplexuen hiru dimentsioko egitura zehaztegatik eman zioten saria. Ikertu zituenen artean zeuden pepsina, esterolak (kolesterola, adibidez), penizilina, B12 bitamina eta geroxeago, intsulina. Atomoen disposizioa ikertzeko une hartako teknikarik berriena eta zehatzena erabili zuen: kristalografia. Substantzia horien egitura ezagutzeak lagundu zuen hainbat gaixotasunei aurre egiteko tratamendu berriak diseinatzen.

Unibertsitatea.net-ek, Emakume eta Neska Zientzialarien Nazioarteko Eguna ospatzeko, 62 ikertzaileen elkarrizketak bildu ditu. Arlo ezberdinak, baina denak interesgarriak! Ez galdu euskal emakume ikertzaile hauen lanak!

Kanadan egin duten azterketa batek agerian utzi du ikerketak finantziatzean okerrago baloratzen direla emakumeek aurkeztutako lanak, gizonezkoenak baino, eskatzailearen profila aintzat hartzen denean. Horretarako, CIHR Kanadako Osasun Ikerketarako Institutuen beka-eskaerak aztertu dituzte, 2011tik 2016ra. Ikertzaileek ondorioztatu dute epaileek ez dutela berdin jokatzen eskatzailearen generoaren arabera eta beraz, neurriak hartu behar direla. Elhuyar aldizkarian topa dezakezue informazioa.

Ekologia

Ikusten ez dugun arren, atmosferaren % 78 nitrogenoa da. Normalean gas egonkorra da baina existitzen da ere nitrogeno erreaktiboa. Gu ez gara konturatzen baina landareentzat nutriente garrantzitsua da nitrogenoa. Juanma Gallegok testuan azaltzen digu nitrogenoaren ziklo bat badagoela planetan eta hori giza jarduerak kolokan jarri duela. Adituek diotenez, azken urteotan nabarmen handitu da giza jardunaren ondorioz ingurumenera iritsi den nitrogeno erreaktiboaren kopurua. Baina landareen ehunetan jasotako nitrogenoaren kopurua, aldiz, jaitsi da 1980-2017 tartean.

Adimen artifiziala

Nafarroako Unibertsitate Publikoko (NUP) eta Australiako eta Taiwango ikertzaileak, elkarlanean, pentsamendua irakurtzen duen sistema adimendun bat garatu dute, Elhuyar aldizkariak kontatu digunez. NUPeko ikertzaileen esanean, azken helburua da, adimen artifizialean oinarrituta, zehaztasun handiko garuna-ordenagailua interfazeen sistemak sortzea, komunikatzeko ezintasuna dutenak laguntzeko.

Ingurumena

Itoitz-Nafarroako Kanalak nekazaritzan izan dituen ondorioak aztertu dituzte BC3-ko ikertzaileek eta ondorioztatu dute ureztatze-sistema horrek zaurgarriagoa egin dituela bai nekazari txikiak baita handiak ere. Nafarroako Erdialdeko eta Goi Erriberako 22 herritan bildutako datuak aztertu dituzte eta ikusi dute nekazariek bi mehatxu nagusi dituztela: aldakortasun klimatikoa eta barazkien prezioen hegakortasuna. Elhuyar aldizkarian ikus daiteke.

Kimika

90eko hamarkadaz geroztik, hainbat metodologia analitiko daude dokumentuak datatzeko. Masa-espektrometria dokumentuen datazioan lagungarria izan daiteke eta teknika nahiko berria den arren, askotan erabiltzen da alor ezberdinetan. Alabaina, datazio-metodoek erreparoak eragiten jarraitzen dute zientzialarien artean eta gizarte zibilean (perituak eta epaileak), haien inguruan arazo eta eragozpen ugari egoten direlako. Adibidez, azterketa forentseetan, oinarrizko tresna bihurtu da, dokumentuak datatzeko metodologia berrien garapenean ez ezik, baita beste aplikazio-arlo batzuetan ere. Teknika honi buruz gehiago jakiteko, jo ezazue artikulu honetara.

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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: Uxue Razkin kazetaria da.

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Si cerrásemos los ojos para visualizar la imagen de un geólogo, probablemente imaginaríamos a una persona descubriendo fósiles y recopilando y coleccionando minerales. No obstante, esta disciplina académica cuenta con muchísimas más aplicaciones desconocidas para gran parte de la sociedad.

Con el objetivo de dar visibilidad a esos otros aspectos que también forman parte de este campo científico nacieron las jornadas divulgativas “Abre los ojos y mira lo que pisas: Geología para miopes, poetas y despistados”, que se celebraron los días 22 y 23 de noviembre de 2018 en el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU en Bilbao.

La iniciativa estuvo organizada por miembros de la Sección de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU, en colaboración con el Vicerrectorado del Campus de Bizkaia, el Ente Vasco de la Energía (EVE-EEE), el Departamento de Medio Ambiente, Planificación Territorial y Vivienda del Gobierno Vasco, el Geoparque mundial UNESCO de la Costa Vasca y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Los invitados, expertos en campos como la arquitectura, el turismo o el cambio climático, se encargaron de mostrar el lado más práctico y aplicado de la geología, así como de visibilizar la importancia de esta ciencia en otros ámbitos de especialización.

El geólogo Joaquín del Val, autor del blog “Arte y Geología”, analiza la relación existente entre arte contemporáneo y geología. A lo largo de los últimos quince años numerosos artistas han encontrado su fuente de inspiración y creatividad en las ciencias de la Tierra y, en especial, en la geología.



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

El artículo Otra mirada al planeta: arte y geología se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Patrimonio geológico: la otra mitad del ambiente
2. Geología: la clave para saber de dónde venimos y hacia dónde vamos
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Zonako medikuntza popularra ikertu, ebaluatu eta katalogatzeko proiektua jarri du abian 2015ean sortutako Antilletako Unibertsitateak, Frantziarren Antilletan eta Guyanan dagoena. Proiektuko bi partehartzailek azaltzen dute. TRAMIL: Program of Applied Research to Popular Medicine in the Caribbean

Badaude drogak, laket-drogak, erabilera erlijiosoko laket-drogak. Eta ayahuaska, depresioa tratatzeko balio lezakeen erabilera erlijiosoko laket-droga. José Ramón Alonsoren Ayahuasca in the treatment of depression

Ogi gogorrari, agin zorrotza. Ezin dela urrean edo semieroaletan oinarritutako ohiko nanozunda erabili zelulak leherrarazten dituelako eta biobateragarria ez delako? Bada, DIPCkoek zelula biziekin egiten du nanozunda. Bionanospear, a living nanoprobe with subwavelength resolution

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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 Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebrará dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Durante las próximas semanas en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera se publicarán regularmente artículos que narren algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas. Comenzamos con la serie “Espectrometría de masas”, técnica analítica que supone el ejemplo perfecto del incesante avance de la Ciencia y la Tecnología.

Las series de policías e investigadores han puesto en nuestras vidas el laboratorio científico y con él, la espectrometría de masas. La realidad es algo diferente a la ficción, pero en ambos casos es cierto que la espectrometría de masas es una técnica muy habitual cuando se trata de buscar moléculas, tanto si sabemos lo que estamos buscando como si no.

Pondré un ejemplo en el que la espectrometría de masas ha sido una técnica clave. Todos sabemos que está prohibido conducir bajo los efectos de sustancias estupefacientes. En caso de sospecha o simplemente en un control rutinario se realiza un test “in situ”. Se toma una muestra de saliva y mediante una reaccion enzimática (inmunoensayo) se obtendrá un resultado positivo o negativo. En ocasiones, moléculas similares a las buscadas pero que podrían no estar prohibidas presentan reactividades cruzadas, por lo que los resultados positivos se confirman en el laboratorio, principalmente mediante espectrometría de masas. En estos casos es importante corroborar la identidad de la molécula (lo que se conoce como análisis cualitativo). En segundo lugar, se procede al análisis cuantitativo, es decir, a calcular la concentración del compuesto en el organismo.

¿Pero qué sucede si el resultado del primer test es negativo, pero el comportamiento del individuo indica claramente el consumo de algún tipo de droga? En este caso hay que poner a trabajar la mente y la maquinaria científica.

Hace algunos años, irrumpieron en el mercado unas mezclas de plantas, declaradas como incienso, que fumadas, provocaban efectos similares a los del cannabis (Imagen 1). A pesar de que la policía había detectado el consumo de estos productos, no se encontraban en ellos ninguna de las drogas incluídas en los analísis de rutina de los laboratorios de toxicología forense. Después de que un par de adolescentes acabaran en urgencias estaba claro que teníamos que cambiar la estrategia de búsqueda.

Imagen 1. Un sobre de Spice, mezcla de plantas empleada como “incienso”. Fuente: Wikimedia Commons.

En la mayoría de los laboratorios de toxicología los análisis de basan en una estrategía de tipo dirigido (“target”), es decir, sólo se ve lo que se busca. Traducido al idioma de la espectrometría de masas significa que el instrumento solo registra las relaciones masa/carga (m/z) que nosotros hayamos incluído en el método de análisis. Para todo lo demás, el instrumento es ciego. Esta es la principal desventaja de esta estrategia. La principal ventaja es la sensibilidad, es decir, así alcanzamos a detectar compuestos en concentraciones más bajas y evitar falsos resultados negativos.

Punto uno: abrir horizontes

Partiendo de la base de que se nos estaba escapando algo, conseguimos concentrar una muestra del extracto de las plantas y utilizamos un modo de análisis no dirigido con el que, gracias a la espectrometría de masas, pudiésemos encontrar compuestos que el modo dirigido nos impedía ver.

Comparando los espectros de masas, que son como la huella dactilar de una molécula (Imagen 2). pudimos identificar algunos de los compuestos mayoritarios. Para otros, en cambio, fue necesario usar información complementaria como la resonancia magnética nuclear. Gracias a estos análisis, se pudo comprobar que en esa mezcla de incienso había cannabinoides sintéticos, que en muchos casos habían sido desarrollados por la industria farmaceútica, pero no habían llegado al mercado de los medicamentos por diferentes razones. Estas sustancias producen efectos similares a los del cannabis pero no estaban incluídas en ninguna base de datos y por eso pasaban totalmente desapercibidas en los análisis rutinarios. Además, no existían datos sobre toxicidad o efectos secundarios.

Imagen 2. Espectro de masas del cannabinoide sintético CP 47,497. Fuente: Laboratorio de toxicología forense, Freiburg, Alemania.

Punto dos: definir nuevas metas

Una molécula interactúa con su receptor mediante una unión de tipo llave-cerradura. Esto quiere decir que, conociendo la parte estructural que interactúa con el receptor, se pueden realizar cambios en el resto de la molécula manteniendo su función. En este principio se basa el desarrollo de fármacos y la mayoría de modificaciones van destinadas a aumentar la solubilidad, la permeabilidad o mejorar la farmacocinética. Sin embargo, en el caso de los cannabinoides sintéticos usados en estos “inciensos”, esos cambios consiguen que, manteniendo el efecto sobre el sistema nervioso central, las moléculas no sean detectadas en los análisis rutinarios. El peligro de estas modificaciones radica en la posibilidad de potenciar los efectos centrales de estas sustancias y en la falta de estudios toxicocinéticos. Y aquí vuelve a entrar en juego la espectrometría de masas. Es necesario cuantificar estas sustancias y correlacionar estas concentraciones con los efectos que experimentan los consumidores.

Para poder calcular la concentración de un compuesto es necesario construir una curva de calibrado. En ésta se representa gráficamente la señal obtenida para una seria de muestras en función de la concentración del compuesto en esas muestras (que nosotros hemos elegido y preparado). En espectrometría de masas la construcción de la curva de calibrado es un poco más compleja, ya que es necesaria la adición de otra sustancia (el estándar interno) para corregir efectos de la técnica. Así, conociendo la señal obtenida para una muestra de concentración desconocida se puede obtener el valor de su concentración (flecha azul). En el caso de los cannabinoides sintéticos, calcular las concentraciones es una forma de relacionar dosis y efectos de estas sustancias en el organismo y evaluar su perfil toxicocinético, es decir, a partir de qué concentraciones comienzan los efectos tóxicos y con qué velocidad el cuerpo humano es capaz de eliminarlos del organismo.

Imagen 3. Ejemplo de curva de calibrado. Fuente: Nerea Ferreirós.

La espectrometría de masas se emplea también en el desarrollo de medicamentos para establecer los perfiles farmacocinéticos de las sustancias objeto de estudio. O lo que es lo mismo: qué le pasa a un fármaco desde el momento en que entra en contacto con el organismo (por vía oral, parenteral…) hasta su eliminación del mismo. Hay que recordar que un fármaco es activo mientras sus concentraciones en sangre permanezcan dentro de una determinada ventana terapeutica. Concentraciones menores al límite inferior de la ventana implican inactividad y mayores, toxicidad.

De igual modo que se monitorizan las constantes vitales, se pueden monitorizar las concentraciones de los medicamentos en los pacientes. En la práctica clínica es un proceso habitual para estimar las dosis adecuadas de los medicamentos, sobre todo para compuestos con una estrecha ventana terapéutica o en casos en los que la respuesta del paciente no es la esperada. La monitorización de fármacos es un proceso indispensable en el desarrollo de medicamentos, antes de que puedan ser comercializados. También permite construir perfiles farmacocinéticos, es decir, medir las concentraciones en sangre de un determinado compuesto desde la aplicación hasta la eliminación, que permiten conocer parámetros indispensables (Imagen 4) para comprender su comportamiento. Para ello se emplea mayoritariamente la espectrometría de masas por la selectividad y sensibilidad que aporta. Además permite el desarrollo de métodos rápidos y robustos de análisis. Este conocimiento es esencial para poder utilizar los medicamentos o cualquier otro tipo de sustancias de forma segura.

Imagen 4. Curva farmacocinética. Fuente: Wikimedia Commons.

Punto tres: buscar una aguja en un pajar

No sólo es importante saber qué buscar, sino que en muchos casos es necesario determinar mínimas cantidades de los compuestos a analizar, sobre todo en el caso de compuestos de elevada potencia. Un resultado positivo o negativo, por ejemplo en casos de consumo de drogas al volante, va a determinar el tipo y la cuantía del castigo. Lo mismo pasa en el deporte. La aparición de sustancias prohibidas es indicativo de dopaje, con sus múltiples consecuencias. Por todo ello, la cuantificación de sustancias tiene que ser lo más fiable posible y poder medir concentraciones, que en algunos casos, rondan los límites que permite la tecnología. Y la espectrometría de masas es una técnica de análisis selectiva y que permite determinar concentraciones del orden de las partes por billón, dependiendo de los compuestos a analizar y la matriz en la que se encuentran. Para que nos hagamos una idea, sería como encontrar un determinado grano en un metro cúbico de arena.

En definitiva, se puede afirmar que los espectrómetros de masas son los ojos del investigador para poder ver todos esos compuestos perdidos, los que aún no conocemos y los que sí, para obtener información que nos ayude a entender mejor diferentes procesos y a dar respuesta a múltiples preguntas, permitiendo el avance del conocimiento científico.

Sobre la autora: Nerea Ferreirós Bouzas se doctoró en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU y es investigadora en el Instituto de Farmacología Clínica de la Goethe-Universität de Fráncfort del Meno, Alemania.

El artículo En busca del compuesto perdido se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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