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Selection of outstanding research news mainly in neuroscience, genetics, origin of life, astrochemistry and cosmology. // Selección de noticias sobre investigaciones importantes principalmente en neurociencia, genética, origen de la vida, astroquímica y cosmología.
César Tomé López
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- May 18, 2012
- 05:10 PM
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Efecto del horario de comidas en la acumulación de grasa y patologías asociadas.
by César Tomé López in Experientia docet
El mantra que se repite continuamente
es que las dietas deben ser bajas en grasas y que se debe comer
frecuentemente mientras se esté despierto. Hace algo más de dos
años explicábamos que cuándo comes puede ser tan importante como qué comes. Hoy vamos a ver que puede ser incluso más importante. Comer en
horarios regulares e incrementar la parte del día en la que se ayuna
podría compensar los efectos perniciosos para la salud de una dieta
rica en grasas y prevenir de esta manera la obesidad, la diabetes y
las enfermedades hepáticas, al menos en ratones. Los resultados los
publica el mismo equipo de investigación del Instituto Salk
(EE.UU.), esta vez encabezado por Megumi Hatori, en Cell
Metabolism.
El objetivo del estudio era determinar si la obesidad y las
enfermedades metabólicas son una consecuencia efectivamente de una
dieta rica en grasas o de la interrupción de los ciclos metabólicos.
En esencia, las conclusiones de los autores son que los ratones que
vieron limitado su horario de acceso a la comida a 8 horas son más
sanos que los ratones que tenían acceso a ella, y comían, durante
las 24 horas del día, independientemente de la calidad y del
contenido de la dieta.
Los investigadores alimentaron dos grupos de ratones, con los
mismos genes, sexo y edad, con una dieta en la que el 60% de las
calorías provenía de grasas (como si te alimentaras sólo y
exclusivamente de patatas fritas o helado). Un grupo de ratones podía
comer siempre que quisiese, consumiendo la mitad de su comida de
noche (los ratones son nocturnos) y picoteando durante el resto del
día. El otro grupo tenía un acceso temporal restringido (ATR) a la
comida a 8 horas por la noche o, visto desde otro punto de vista,
ayunaba 16 horas al día. Otros dos grupos de control comieron una
dieta estándar con un 13% calorías provenientes de grasas en
condiciones correspondientes a cada uno de los grupos primeros.
Tras 100 días, los ratones que comían alimentos grasos a lo
largo de todo el día ganaron peso y desarrollaron altos niveles de
colesterol y de glucosa en sangre así como daños hepáticos y una
disminución del control motor. Por su parte, los ratones ATR que
habían ingerido el mismo tipo de comida grasa pesaban un 28% menos y
no mostraban efectos adversos en su salud a pesar de ingerir la misma
cantidad de calorías que los del otro grupo. No sólo eso, en las
pruebas motoras los ratones ATR tenían mejores resultados que los
ratones de acceso libre a la comida con dieta normal.
¡Ojo! No debemos caer en la tentación de saltar a la
conclusión de que no pasa nada si comemos un montón de comida grasa
siempre que después ayunemos. Estos resultados son indiciarios de
que el ayuno diario es capaz de combatir los efectos perniciosos de
una dieta no saludable hasta cierto punto más o menos significativo.
Pero, primero, el estudio está hecho en ratones y, segundo, todo
mecanismo de compensación tiene sus límites.
¿Qué ocurre entonces?¿Qué mecanismo es el que entra en acción
para que el ATR tenga estos efectos? Durante mucho tiempo se ha
asumido que la causa de la obesidad inducida por la dieta en ratones
es nutricional (qué y cuánto se come); sin embargo estos resultados
ponen de manifiesto que el reparto de la ingesta calórica a lo largo
del día podría contribuir también a ella perturbando las rutas
metabólicas gobernadas por los relojes circadianos y los sensores
nutricionales.
Hígado de ratones con acceso a la comida grasa 24h (izq.) y en ATR (dcha.)
Los investigadores encontraron que el
cuerpo almacena la grasa mientras comemos y que comienza a quemarla
sólo después de unas pocas horas de ayuno. Cuando comemos
frecuentemente el cuerpo está en modo almacenamiento,
incrementando el número de células de grasa y células hepáticas,
lo que a la larga puede dar lugar a daños en el hígado. En estas
condiciones el hígado fabrica continuamente glucosa (el combustible
celular), lo que aumenta los niveles de azúcar en sangre. La
alimentación ATR, por otro lado, reduce la producción de grasa
libre, glucosa y colesterol y hace mejor uso de ellos. Permite el
paso al modo consumo, con lo que se disminuye drásticamente
el almacenamiento de grasa y se activan los mecanismos de quema de
ésta, lo que mantiene sanas a las células hepáticas y disminuye
los niveles de grasa almacenada, con lo que se reduce la grasa
corporal total.
Los autores también encuentran que el ciclo diario de
alimentación-ayuno en ATR activa las enzimas del hígado que rompen
el colesterol para formar los ácidos biliares, activando el
metabolismo de la grasa parda, un tipo de “grasa buena” que
convierte las calorías de más en calor. Por tanto, el cuerpo
literalmente quema grasas durante el período de ayuno. El hígado
también cesa la producción de glucosa durante varias horas, lo que
ayuda a reducir la glucosa en sangre. Los materiales que hubieran ido
a la glucosa de más en sangre se emplean en moléculas que reparan
las células dañadas y en fabricar nuevo ADN. Esta reparación de
células ayuda a prevenir la inflamación crónica que está asociada
con el desarrollo de enfermedades cardíacas, algunos tipos de
cáncer, los infartos cerebrales e, incluso, el Alzheimer. Hatori et
al. han podido comprobar que, efectivamente, la inflamación
crónica de grado bajo se ve reducida.
En conclusión, comer en horarios regulares durante el día y
ayunar completamente durante la noche podría resultar ser muy
beneficioso. Pero habrá que esperar a estudios con humanos para
poder afirmarlo con rotundidad.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XII Edición del Carnaval de Biología que organiza Caja de ciencia.
Referencia:
Hatori, M., Vollmers, C., Zarrinpar, A., DiTacchio, L., Bushong, E., Gill, S., Leblanc, M., Chaix, A., Joens, M., Fitzpatrick, J., Ellisman, M., & Panda, S. (2012). Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet Cell Metabolism DOI: 10.1016/j.cmet.2012.04.019... Read more »
Hatori, M., Vollmers, C., Zarrinpar, A., DiTacchio, L., Bushong, E., Gill, S., Leblanc, M., Chaix, A., Joens, M., Fitzpatrick, J.... (2012) Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet. Cell Metabolism. DOI: 10.1016/j.cmet.2012.04.019
- May 15, 2012
- 07:08 AM
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La estructura del azar y el i-Phone 5
by César Tomé López in Experientia docet
Esta entrada tiene dos partes
diferenciadas y autocontenidas; si te interesa el aspecto tecnológico
exclusivamente puedes pasar a la segunda (Estructura
a nanoescala de un vidrio metálico) sin necesidad de leer
la primera, de contenido algo más matemático y especulativo.
Proyección ortográfica de un cubo de 5 dimensiones en 2 dimensiones sobrepuesto al patrón de difracción de un cuasicristal icosaédrico
Los servicios de inteligencia sabían
muy bien en la época de la Segunda Guerra Mundial la importancia que
la verdadera aleatoriedad tenía en los códigos que usaban sus
espías para encriptar sus mensajes. Ya habían descubierto durante
la Primera, de la forma más dolorosa, que una persona no puede
escribir números realmente “al azar” y, por ello, en Bletchly
Park, sede de los servicios de contraespionaje británicos, donde
trabajó Alan Turing y se descifró el código de la máquina Enigma,
había grupos de mujeres arrojando dados con los que construían
cuadernos de un solo uso pseudoaleatorios
para que los usasen los espías en el continente.
Construir secuencias aleatorias puede
parecernos intuitivamente fácil, pero no lo es. No se trata de decir
los números (letras o palabras son reducibles a números) que se nos
ocurran y y ya está. Hemos de tener cuidado de que no dejemos,
inconscientemente, una pauta: tendemos a usar determinadas palabras y
estructuras gramaticales, por ejemplo. Pero, paradójicamente,
intentar no dejar una pauta, ¡es una pauta! Estos es sólo la
manifestación del hecho de que el azar, la pura aleatoriedad,
contraintuitivamente, tiene estructura. Veamos un ejemplo.
Intenta escribir una secuencia de números naturales que tú creas
que es aleatoria. Una vez que lo hayas hecho estudiala como si la
hubiese escrito otra persona y busca pautas; las encontrarás
rápidamente. Así, si nos limitamos a los números naturales entre 1
y 15 podríamos haber escrito:
1, 4, 6, 7, 10, 14
que parecen números al azar. Pero a estos números se le puede
encontrar una pauta:
a, a+n13, b, a+n23,
a+n33, 2(b+1) donde n
= 1, 2, 3, ...
Dicho de otra manera, 1,4,7 y 10 forman una progresión aritmética
en el que la diferencia entre un término y el siguiente es la misma
(3). Sabiendo esto intentemos elegir los números de forma que no
haya ningún tipo de pauta apreciable entre ellos:
1, 2, 4,
Con estos números ya no podemos elegir el 6 por que tendríamos
2, 4, 6, así que
1, 2, 4, 5,
y ahora no podemos elegir ni el 7 ni el 8...
Y esto es limitándonos a las progresiones aritméticas. Hemos
podido ver que escribir una lista de números al azar no es trivial.
De hecho el teorema de Szemerédi
prueba que es imposible. Y rizando el rizo, ni siquiera usando
números primos te libras del problema, como demuestra el teorema de
Green-Tao.
Cuando consideramos los sólidos el concepto de aleatoriedad se
asocia a los sólidos amorfos, a los llamados vidrios. En estos se
dice que el empaquetamiento de los átomos, la secuencia en la que se
colocan es aleatoria. Esto podríamos llegar a la conclusión de que
no es cierto gracias a Szemerédi, aunque hay cuestiones puramente
químicas que nos hacen intuir que esto no puede ser estrictamente
así.
Por su estructura interna los sólidos podemos clasificarlos en
cristalinos, cuasicristalinos y amorfos. Como las definiciones
estándar de estas estructuras se pueden encontrar fácilmente en la
red, nosotros vamos a ir un pasito más allá y hablaremos de
hiperdimensiones y de los planteamientos sobre aperiodicidad de
Harald Bohr para unificar matemáticamente la visión de las tres.
Así, una estructura cristalina sería el corte de una función
multidimensional periódica por un hiperplano racional, es
decir, la estructura cristalina tridimensional es realmente el corte
por un hiperplano según un plano de la celda hexadimensional.
Análogamente, en un cuasicristal el corte de la función periódica
es irracional (típicamente el número áureo), esto es, el
hiperplano que corta no coincide ni puede hacerse coincidir con un
plano de la celda hexadimensional.
Vemos que, desde este punto de vista, hemos agotado todas las
posibilidades de corte de una celda hexadimensional con los cristales
(números racionales) y los cuasicristales (irracionales). Por tanto,
podemos conjeturar [lo que no he leído en ningun parte y es original
de un servidor] que en un sólido amorfo, de existir hiperestructura,
ésta tendrá una dimensionalidad superior a 6 pero finita. Y es
finita por el teorema de Szemerédi y porque a corto rango existe
orden en todos los sólidos.
Efectivamente, desde el punto de vista del orden tanto cristales
como cuasicristales lo tienen a corto a medio y a largo. Es
característico de los cuasicristales que existan simetrías
icosaédricas, cosa que para los cristales no está permitida, y el
orden a largo no es tan evidente. En los vidrios no existe orden a
largo (en el sentido habitual del término, hay aleatoriedad), pero
sí existe orden a corto porque químicamente los átomos sólo son
estables o metaestables en determinados entornos. Se alcanzará un
estado estable si la mezcla tiene tiempo y energía como para
ordenarse suficientemente, si no, el estado será metaestable. La
cuestión es ¿cómo es la transición del orden a corto al desorden
a largo? ¿habrá fases cristalinas, cuasicristalinas? ¿Qué ocurre
a medio rango?
Un indicio del aspecto que pueden tener
las respuestas a estas cuestiones lo proporciona un grupo de
investigadores encabezados por Jinwoo Hwang, de la Universidad de
Wisconsin en Madison (EE.UU.), con los resultados que han publicado
en Physical Review Letters sobre un vidrio metálico.
Estructura a nanoescala de un vidrio
metálico.
Zonas de estructura cúbica (centro) e icosaédrica (bordes) en un vidrio metálico
Los vidrios metálicos (VM) tienen características técnicas muy
interesantes: son metales, son fuertes, y resisten muy bien la
corrosión y el desgaste. Pero pueden romperse de pronto. El
conocimiento que se tiene de su estructura es muy limitado como para
poder explicar estas características. El trabajo de Hwang et al.,
del que damos la referencia más abajo, sugiere que estos materiales
contienen más orden de lo que sugiere su nombre.
Los especialistas en materiales sospechan que los VM tienen algún
tipo de es... Read more »
Hwang, J., Melgarejo, Z., Kalay, Y., Kalay, I., Kramer, M., Stone, D., & Voyles, P. (2012) Nanoscale Structure and Structural Relaxation in Zr_{50}Cu_{45}Al_{5} Bulk Metallic Glass. Physical Review Letters, 108(19). DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.195505
- May 11, 2012
- 05:25 AM
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La síntesis de proteínas también se produce en las sinapsis
by César Tomé López in Experientia docet
Hipocampo de rata. Foto:
Tom Deerinck, NCMIR
Cuando aprendes a manejar la última
aplicación que te has descargado en el móvil se producen
modificaciones en tu cerebro. Para empezar se crean nuevas conexiones
entre neuronas que, con la práctica, se verán reforzadas. Esas
conexiones se establecen entre los axones de una neurona y las
dendritas de otras formando lo que se llama sinapsis. El establecimiento y el
reforzamiento de las sinapsis nuevas (plasticidad sináptica) los
realizan físicamente proteínas. Durante mucho tiempo se creía que
estas proteínas se producían en el cuerpo de la neurona. Ahora, un
grupo de investigadores encabezado por Iván Cajigas, del Instituto
Max Planck (Alemania), ha identificado más de 2500 proteínas que se
sintetizan localmente en dendritas y axones de neuronas del
hipocampo. Publican sus resultados en Neuron.
De toda la carga genética que tiene un
individuo, lo que se denomina genoma, sólo una parte se convierte en
proteínas en una célula dada. Es lógico: ¿qué hacen proteínas
que sólo son necesarias en el hígado en una célula de la piel?
Además, en un mismo tipo de tejido, en distintas circunstancias, se
pueden transcribir unas proteínas diferentes o en distintas
cantidades: pensemos en un hígado sano, por ejemplo, frente al
hígado de un alcohólico. De aquí surge el concepto de
transcriptoma: es el conjunto de ARN mensajero (ARNm) que existe en
un tejido dado en unas condiciones dadas. Por así decirlo, es el
conjunto de recetas que se han usado en una cocina dada un día
determinado: no es lo mismo un McDonald's un lunes que Etxanobe un
jueves.
Estudios anteriores habían mostrado en las dendritas conjuntos de
ARNm escasos y, lo más llamativo, diferentes. Tan diferentes que no
coincidía ni una sola de las recetas. Cajigas et al. se
plantearon si no sería el caso de que la carta de este restaurante
en concreto fuese extremadamente amplia y que los estudios previos
sólo estuviesen viendo partes de ella. ¿Habría muchas más
moléculas de ARNm pendientes de descubrir? ¿Era simplemente un
problema de sensibilidad? Una cosa parecía clara, para descubrirlo
la metodología debía ser distinta a los chips de ADN y la hibridación in situ que se había empleado hasta ahora.
Los investigadores diseccionaron la capa de neuropilo del hipocampo de la rata. Esta capa alberga una alta concentración
de axones y dendritas, pero carece de cuerpos celulares de neuronas
piramidales (el principal tipo de célula en el hipocampo). Emplearon
a continuación técnicas de secuenciación de alta resolución para
detectar el ARNm que se suponía que por estar presente en bajas
concentraciones no se había detectado antes. Encontraron 8379 ARNm
en el neuropilo, de los cuales 2550 eran exclusivos de las dendritas
y/o los axones.
Los investigadores fueron un paso más allá, empleando una
técnica de código de barras fluorescente (Nanostring nCounter) para
la visualización en alta resolución y la cuantificación de las
moléculas de moléculas individuales de ARNm. Encontraron que la
concentración de ARNm en las neuronas puede llegar a variar en tres
órdenes de magnitud.
Adicionalmente los investigadores fueron capaces de clasificar
muchos de los ARNm identificados y determinar su función en la
plasticidad sináptica. Había recetas para moléculas señalizadoras,
de soporte estructural y de receptores de neurotransmisores. Entre
los ARNm de dendritas y axones clasificados estaban algunos
relacionados con el autismo.
Este es un resultado que revela una capacidad insospechada de la
maquinaria de síntesis de proteínas de suministrar, mantener y
modificar la población de proteínas a nivel de dendritas y
sináptico. En un símil político, pone de relieve que el estado
neuronal tiene transferidas muchas competencias a los entes locales.
Este trabajo es de investigación básica, es decir, contribuye a
nuestro conocimiento de las sinapsis, por lo que hablar de
aplicaciones es prematuro. Que las tendrá en el futuro es indudable.
Referencia:
Cajigas, I., Tushev, G., Will, T., tom Dieck, S., Fuerst, N., & Schuman, E. (2012). The Local Transcriptome in the Synaptic Neuropil Revealed by Deep Sequencing and High-Resolution Imaging Neuron, 74 (3), 453-466 DOI: 10.1016/j.neuron.2012.02.036
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Cajigas, I., Tushev, G., Will, T., tom Dieck, S., Fuerst, N., & Schuman, E. (2012) The Local Transcriptome in the Synaptic Neuropil Revealed by Deep Sequencing and High-Resolution Imaging. Neuron, 74(3), 453-466. DOI: 10.1016/j.neuron.2012.02.036
- April 23, 2012
- 05:26 AM
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Epigenética y cáncer
by César Tomé López in Experientia docet
Chomatin Research de Michael Garfield
En última instancia todos los tipos de cáncer tienen un origen
genético. En algunos casos se trata de una predisposición genética
que se pasa de padres a hijos. En otros es el resultado de la
exposición a un agente externo como el humo del tabaco (no hace
falta ser fumador, respirarlo pasivamente tiene el mismo efecto) o la
radiactividad. Y, a veces, es una lotería: un trozo de ADN que se
copia mal durante la mitosis celular.
El que todos los cánceres tienen una base genética se sabe desde
los años ochenta, sin embargo traducir este conocimiento en medicina
es extremadamente difícil. De momento nadie sabe cómo reparar el
ADN directamente. Lo que se trata más bien es de descubrir cuáles
son las consecuencias bioquímicas del daño genético y buscar una
forma de lidiar con éstas. Y a esto se dedican los investigadores
para cada tipo de cáncer específico, salvo que aparezca otro gran
descubrimiento que indique que existe alguna pauta común más allá
de que todos comparten unos genes rotos. Y parece (subrayamos parece)
que esa pauta está emergiendo.
Esa pauta sería que muchos de los genes cuya rotura desemboca en
cáncer están implicados en un tipo de regulación genética llamada
epigenética. La epigenética consiste en la regulación de la
expresión de los genes, una especie de interruptor de
encendido-apagado, mediante la adición de grupos metilo o acetilo
bien al ADN propiamente dicho, bien a las proteínas que dan soporte
al ADN en los cromosomas. La naturaleza de estas reacciones implica
que en los procesos epigenéticos se puede intervenir químicamente
de una forma que no es posible en las mutaciones genéticas. En otras
palabras, se pueden tratar con fármacos.
El pasado 1 de abril tuvo
lugar un interesante simposio de la Asociación Estadounidense para
la Investigación del Cáncer (AACR, por sus siglas en inglés) en el
que se trató precisamente de la cromatina y el epigenoma como dianas
terapéuticas.
Dashyant Dhanak, de GlaxoSmithKline, presentó el trabajo
de su grupo de investigación sobre el desarrollo de una sustancia
que inhiba la actividad de un enzima llamado EZH2. Este enzima se une
a los grupos metilo de las proteínas llamadas histonas
que son parte del envoltorio cromosómico. Muchos linfomas (cánceres
del sistema inmune) tienen como causa mutaciones que hacen que EZH2
se vuelva hiperactiva. Esta hiperactividad metila las histonas más
de lo que debieran y, por tanto, silencia los genes a los que
envuelven, incluidos los llamados genes supresores de tumores cuya
misión es parar el crecimiento celular incontrolado que causa el
cáncer.
Cuando el grupo de Dhanak trató células de linfoma con un
inhibidor llamado GSK2816126 encontró que la sobremetilación de las
histonas disminuía drásticamente. Y cuando trataron tanto cultivos
de células como animales de laboratorio con GSK2816126 hallaron que
reducía la proliferación de células tumorales a la vez que, y esto
es crítico, no tenía efecto aparente en las células normales
vecinas.
James Bradner, del Instituto del Cáncer Dana-Farber (EE.UU.),
describió
una segunda aproximación epigenética al tratamiento del cáncer. Su
grupo ha podido demostrar que una sustancia conocida como JQ1, que
inhibe un regulador epigenético llamado BRD4, bloquea la actividad
de un gen conocido como Myc. Myc codifica una proteína que es un
factor de transcripción, esto es, otro componente del sistema de
regulación del ADN. Este factor de transcripción en concreto
participa en la expresión de alrededor del 15% de los genes humanos.
No es de extrañar entonces que cuando no funcione bien se convierta
en una de las causas más comunes de cáncer.
Ha habido muchos intentos de bloquear directamente la actividad de
Myc, ninguno con éxito. El equipo de Bradner ha empleado una
estrategia indirecta: bloquear un colaborador necesario, el BRD4. La
comprobación se realizó con ratones que sufrían mieloma causado
por la disfunción del Myc y que fueron tratados por JQ1. Y funcionó:
JQ1 silenciaba los genes activados por Myc y ralentizaba la
proliferación de las células del mieloma.
Si bien ni GSK2816126 ni JQ1 están listos para ser probados en
humanos, ya existen otros fármacos epigenéticos en el mercado. Loa
agentes demetilantes del ADN, en forma de azacitidina
y decitabina, se usan para tratar los síndromes mielodisplásicos, los
precursores de la leucemia mieloide. También se comercializan inhibidores de la histona deacetilasa
para tratar una enfermedad poco frecuente llamada linfoma de células
T cutáneo.
Recientemente un grupo de investigadores encabezado por Rosalyn
Juergens, de la Universidad Johns Hopkins (EE.UU.), ha demostrado que
una combinación de entinostat, un inhibidor de la histona
deacetilasa, y azacitidina ralentizaba el crecimiento del tumores en
algunas personas con cáncer de pulmón avanzado. Este resultado es
importante por dos razones. En primer lugar, es la primera vez que se
emplean fármacos epigenéticos contra un tumor sólido (masa anormal
de tejido sin quistes ni zonas líquidas), en vez de contra leucemias
o linfomas; los tumores sólidos son más difíciles de tratar porque
el principio activo tiene que penetrarlos.
Y en segundo, algunos de los participantes en el estudio de
Juergens et al. que no respondieron significativamente a la
prueba en sí después presentaron una reacción muy buena e
inesperada a la quimioterapia estandarizada a la que fueron sometidos
posteriormente. También es cierto que las muestras son muy pequeñas,
y que este estudio es más indiciario que concluyente, como para
poder lanzar las campanas al vuelo. Sin embargo, los autores
especulan con la idea de que los fármacos epigenéticos alteraron
las células tumorales de alguna forma que duró los suficiente como
para que fuesen más sensibles a la quimioterapia estándar.
Y esto es bastante posible. A diferencia de otras formas de
regulación genética (como la que controlan los factores de
transcripción, por ejemplo) los cambios epigenéticos pasan a las
células hijas y nietas durante la división celular hasta que se
borran activamente. Una vez borrados no vuelven a aparecer. Podría
ocurrir entonces que las terapias epigenéticas pudieran realizar
cambios que pararían el crecimiento del cáncer sin tener que matar
sus células.
Este podría ser el caso de GSK2816126. Si fuese así, estaríamos
realmente ante una revolución conceptual, y la epigenética se
pondría a la par que la genética en el análisis y el tratamiento
del cáncer.
Referencia:
... Read more »
Juergens, R., Wrangle, J., Vendetti, F., Murphy, S., Zhao, M., Coleman, B., Sebree, R., Rodgers, K., Hooker, C., Franco, N.... (2011) Combination Epigenetic Therapy Has Efficacy in Patients with Refractory Advanced Non-Small Cell Lung Cancer. Cancer Discovery, 1(7), 598-607. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-11-0214
- April 14, 2012
- 03:16 PM
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La inteligencia general reside en áreas corticales concretas trabajando coordinadamente.
by César Tomé López in Experientia docet
Regiones corticales relacionadas con la inteligencia general y las funciones ejecutivas. En rojo, comunes, en naranja específicas de la inteligencia general, en amarillo específicas de las funciones ejecutivas.
Imagina por un segundo que quieres determinar qué áreas del
encéfalo participan en lo que se conoce como inteligencia general y
en aspectos concretos de las funciones intelectuales como la
comprensión verbal o la memoria de trabajo. ¿Cómo lo harías? Una
posible manera es realizando escáneres por resonancia magnética
funcional de distintos grupos de sujetos clasificados en función de
sus habilidades y compararlos con grupos de control. Este tipo de
estudio podría dar indicios de qué estructuras intervienen pero no
sería muy concluyente. Para realizar un mapa de la inteligencia “de
verdad” tendríamos que ser capaces de comparar qué efectos tiene
el desconectar determinadas zonas encefálicas. Y esto es lo que ha
hecho un equipo de investigadores encabezados por Aron Barbey, de la
Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE.UU.), empleando como
voluntarios a 182 veteranos de la guerra de Vietnam con heridas
penetrantes en la cabeza muy localizadas. Los resultados se publican
en Brain.
Otras alteraciones físicas de la
actividad cerebral, como los infartos, afectan a muchas áreas
cerebrales y, por tanto, dificultan identificar las contribuciones
cognitivas de las distintas estructuras encefálicas. Las heridas de
los voluntarios en el estudio eran lo suficientemente localizadas
como para poder inferir cómo el daño en un área determinado
produce disfunciones cognitivas concretas, con lo que los
investigadores han podido realizar un mapa tridimensional de qué
estructuras son críticas para capacidades intelectuales específicas.
Los investigadores realizaron escáneres por tomografía
computarizada (TC) de los encéfalos de los participantes y
administraron una batería de test cognitivos. Posteriormente
combinaron los datos de las TC para producir un mapa colectivo del
córtex que dividieron en 3000 unidades tridimensionales (vulgo,
cubitos) llamadas vóxeles (de volumetric pixel). A
continuación analizaron todos los sujetos con daño en un vóxel en
concreto o en una agrupación de vóxeles y compararon sus
habilidades cognitivas con aquellos otros en los que las mismas
estructuras estaban intactas. De esta manera, el equipo de
investigadores fue capaz de identificar las regiones corticales
esenciales para determinadas funciones cognitivas, incluidas aquellas
que contribuyen significativamente a la inteligencia (definida en
este caso, obviamente, como aquello que miden los test de
inteligencia).
Según se desprende de los datos del estudio la inteligencia
general depende de un sistema neurológico llamativamente delimitado,
es decir, varias regiones corticales y las conexiones entre ellas son
básicas para la inteligencia general.
Estas áreas están localizadas en el córtex prefrontal izquierdo
(tras la frente), el córtex temporal izquierdo (detrás de la oreja)
y el córtex parietal izquierdo (en lo alto de la parte de atrás de
la cabeza) y los haces de materia blanca (axones) que los conectan.
Los investigadores también constataron que las regiones
cerebrales implicadas en la planificación, el autocontrol y otros
aspectos de las denominadas funciones ejecutivas coinciden en buena
parte con las que corresponden a la inteligencia general.
Este estudio viene a añadir más pruebas en favor de la hipótesis
de que la inteligencia no depende ni de un área concreta del cerebro
ni del encéfalo en su conjunto, sino que implica áreas específicas
trabajando de forma coordinada o, dicho de otra forma, de la
capacidad de integrar la información de los procesos verbales,
espaciales y ejecutivos.
Más detalles e imágenes en esta exposición del descubrimiento por parte de Aron Barbey [en inglés]
Referencia:
Barbey, A., Colom, R., Solomon, J., Krueger, F., Forbes, C., & Grafman, J. (2012). An integrative architecture for general intelligence and executive function revealed by lesion mapping Brain DOI: 10.1093/brain/aws021
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Barbey, A., Colom, R., Solomon, J., Krueger, F., Forbes, C., & Grafman, J. (2012) An integrative architecture for general intelligence and executive function revealed by lesion mapping. Brain. DOI: 10.1093/brain/aws021
- April 10, 2012
- 05:36 AM
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Una estructura tipo grafeno para el hidrógeno sólido.
by César Tomé López in Experientia docet
Diagrama de fases del hidrógeno
Estamos tan acostumbrados a ver la posición del hidrógeno en la
tabla periódica en lo más alto de la columna de metales alcalinos
que no nos paramos a pensar en lo que esto significa: ni más ni
menos que debería ser, en determinadas condiciones, un metal. El
hidrógeno metálico consistiría en protones muy próximos entre sí
(por debajo de la distancia de Bohr) con los electrones compartidos
entre todos; si los protones forman una red cristalina hablamos de
hidrógeno metálico sólido y si no existe esta red, de líquido.
Este estado sólo se alcanzaría a muy altas presiones y se cree que
podría existir en el interior de Júpiter, Saturno y algunos
planetas extrasolares recientemente descubiertos.
La búsqueda del hidrógeno metálico comenzó en el siglo XIX. En
1935 los físicos Eugene Wigner y Hillard Huntington predijeron que
el hidrógeno debería convertirse en un sólido metálico a altas
presiones, aproximadamente de 25 GPa (gigapascales), pero
experimentos posteriores no encontraron trazas de una transición
metálica. Experimentos más recientes han empleado presiones mucho
mayores. Destaca el experimento que en 2011 realizaron Mijail Eremets
e Ivan Troyan del Instituto Max Planck (Alemania) y en el que los
autores afirmaron haber encontrado la presencia del hidrógeno
metálico a 260 GPa; estos resultados, sin embargo, no han sido
confirmados y han sido recibidos, en general, con escepticismo.
El reto de conseguir hidrógeno metálico no sólo tiene interés
desde el punto de vista puramente científico, también desde el
técnico ya que sus aplicaciones potenciales son muy interesantes.
Por ejemplo, se cree que el conocimiento de la estructura y
características de este material podría ayudar a conseguir
superconductores a temperatura ambiente o, dicho más
propagandísticamente, la transmisión de energía eléctrica sin
pérdidas.
En este camino hacia el hidrógeno metálico el grupo de
investigadores encabezado por Ross Howie, de la Universidad de
Edimburgo (Reino Unido), ha descubierto una nueva fase de hidrógeno
sólido. Publican sus resultados en Physical Review Letters.
Se conocen tres fases sólidas del hidrógeno que pueden crearse
superenfriando el gas:
la fase I es una estructura de alto empaquetamiento de
moléculas de hidrógeno que conservan la capacidad de rotar
libremente
la fase II es similar a la I pero con menor libertad de
rotación, lo que describiríamos como ordenación de la orientación
la fase III se caracteriza por un debilitamiento de los
enlaces H-H por lo que puede considerarse parcialmente atómica, es
decir, no completamente molecular.
El punto crítico en el que estas tres fases se intersectan está
muy bien definido pero nadie sabe con seguridad qué ocurre más allá
de la fase III, a presiones más altas. Esta zona es la que han
explorado Howie et al.
Los investigadores sometieron muestras de hidrógeno y deuterio a
presiones de hasta 315 GPa en un yunque de diamante a una temperatura
de 300K. Empleando espectroscopia Raman midieron las variaciones en la frecuencia
del vibrón (vibración intramolecular), esto es, determinaron la
fortaleza de los enlaces H-H y, por tanto, hasta qué punto el
hidrógeno seguía siendo molecular. A 220 GPa detectaron que la
frecuencia del vibrón principal disminuía rápidamente a la vez que
aparecía un segundo vibrón que mantenía la frecuencia original.
¿Cómo interpretar estos resultados? Para eso están los teóricos.
Los investigadores encontraron en la teoría de las fases sólidas
del hidrógeno de Chris Pickard y Richard Needs publicada en 2007
una predicción que encajaba bastante bien con los datos
experimentales: capas de hidrógeno formando anillos irregulares con
la estructura del grafeno, lo que explicaría la baja frecuencia del
vibrón principal, salpicadas con moléculas de hidrógeno diatómico sin
enlazar, que corresponderían a la frecuencia original del vibrón
secundario. Según la teoría, a más altas presiones los anillos se
harían simétricos y adquirirían un comportamiento semimetálico.
Estructura propuesta para la fase IV del hidrógeno sólido
Para producir estos resultados los científicos desarrollaron
métodos para impedir la difusión del hidrógeno en los yunques de
diamante realmente novedosos y que serán de gran utilidad en
posteriores investigaciones.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XIV Edición del Carnaval de Química que organiza Educación química.
Referencia:
Ross T. Howie, Christophe L. Guillaume, Thomas Scheler, Alexander F. Goncharov, & Eugene Gregoryanz (2012). Mixed Molecular and Atomic Phase of Dense Hydrogen Physical Review Letters, 108 (12)
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Ross T. Howie, Christophe L. Guillaume, Thomas Scheler, Alexander F. Goncharov, & Eugene Gregoryanz. (2012) Mixed Molecular and Atomic Phase of Dense Hydrogen. Physical Review Letters, 108(12). info:/
- February 20, 2012
- 06:45 AM
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Amargos recuerdos: la presencia de un azúcar empeora la memoria a largo plazo.
by César Tomé López in Experientia docet
Crecimiento neuronal con y sin glicosilación de la CREB. Cortesía de Rexach et al.
La formación de recuerdos y los factores que influyen en este
proceso a nivel molecular es todavía, y en contra de lo que pudiera
pensarse, uno de los grandes misterios de la biología. La
complejidad surge de la combinación de elementos que intervienen en
la transcripción de la información genética, la propia
neurobiología y las señales químicas y eléctricas puestas en
juego en el proceso.
Un trabajo publicado por el equipo que encabeza Jessica Rexach,
del Instituto de Tecnología de California (EE.UU.), en Nature
Chemical Biology es una ilustración magnífica de cómo estos
factores se combinan: la modificación de una proteína clave en el
desarrollo neuronal por un azúcar altera la formación de recuerdos en ratones.
La proteína de unión a los elementos de respuesta al adenosín
monofosfato cíclico, más conocida como CREB (por las siglas en
inglés de los acrónimos), es un regulador clave de muchos procesos
neuronales. Actúa como factor de transcripción, uniéndose, como su
nombre indica, a ciertas secuencias del ADN llamadas elementos de
respuesta al AMPc (CRE), lo que hace que aumente o disminuya la
transcripción de las proteínas codificadas por estos genes. De esta
forma la CREB afecta al desarrollo cerebral, los ritmos circadianos y
la memoria a largo plazo.
Hasta ahora los estudios de qué factores podían afectar al
funcionamiento de la CREB se habían centrado en su modificación por
fosforilación. Sin embargo, la cantidad y diversidad de funciones de
la CREB hace pensar que debe haber otras formas de regulación. Una
de ellas es la que han encontrado Rexach et al.
Los investigadores han descubierto que la β-N-acetil-d-glucosamina
unida al oxígeno (O-GlcNAc) se puede unir a la CREB por
glicosilación y que esto reduce la capacidad de formar recuerdos y,
al contrario, la ausencia de este azúcar mejora la memoria. Se sabía
que la O-GlcNAc tenía influencia en el desarrollo cerebral, la
señalización neuronal y la neurodegeneración; ahora se ha puesto
de manifiesto uno de los mecanismos por los que podría estar
actuando.
La glicosilación es una reacción en la que un carbohidrato se
une a un grupo hidroxilo (u otro grupo funcional) de otra molécula.
Es un proceso específico del sitio de anclaje dirigido por enzimas,
a diferencia de la glicación, que es inespecífica. Uno de esos
carbohidratos que pueden enlazarse a otra molécula es el azúcar
O-GlcNAc que lo hace a las proteínas mediante la enzima
O-GlcNAc-transferasa. La unión se produce en competencia con el
proceso de fosforilación, es decir, si hay glicosilación no hay
fosforilación y viceversa.
Los investigadores trabajaron con ratones, en los que pudieron
comprobar que la glicosilación de la CREB con O-GlcNAc reduce el
crecimiento de axones y dendritas en las neuronas así como la
formación de recuerdos. Si se bloquea la O-GlcNAc es al contrario.
Estos mismos tres procesos se ven potenciados por la fosforilación
de la CREB y reducidos por la desfosforilación. El fosfato y la
O-GlcNAc trabajan como las dos posiciones de un interruptor.
Habrá, que de todo hay, quien al leer lo anterior decida que
dejar de tomar glucosa es una forma de potenciar la memoria. Lo
cierto es que es difícil prever en este estadio de la investigación,
muy básico, si este hallazgo podrá tener aplicaciones para la
mejora del estado de pacientes con problemas de memoria. Todavía es
necesario saber mucho más sobre otras posibles interacciones. Por
ejemplo, la fosforilación está asociada a muchos procesos
cancerosos y actúa en coordinación con la O-GLcNAc como hemos
visto, al igual que parece que ocurre en la diabetes no
insulinodependiente.
Esta entrada es una participación de Experientia
docet en la X Edición del Carnaval de
Biología que en esta ocasión organiza Scientia y en la XII Edición del Carnaval de la Química que alberga Historias con mucha química (como todas).
Referencia:
Rexach, J., Clark, P., Mason, D., Neve, R., Peters, E., & Hsieh-Wilson, L. (2012). Dynamic O-GlcNAc modification regulates CREB-mediated gene expression and memory formation Nature Chemical Biology, 8 (3), 253-261 DOI: 10.1038/nchembio.770
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Rexach, J., Clark, P., Mason, D., Neve, R., Peters, E., & Hsieh-Wilson, L. (2012) Dynamic O-GlcNAc modification regulates CREB-mediated gene expression and memory formation. Nature Chemical Biology, 8(3), 253-261. DOI: 10.1038/nchembio.770
- February 16, 2012
- 11:12 AM
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Concurso ED: ¿Dónde está el error?
by César Tomé López in Experientia docet
A continuación aparece una noticia
sobre un artículo de investigación publicado recientemente. La
noticia está copiada tal cual. Incluimos el enlace a la propia
noticia y al paper, si bien éste no es necesario para resolver la
cuestión que se plantea. El objetivo no es criticar a nadie sino entrenar nuestra capacidad de análisis de una forma más o menos divertida.
Sólo con la información que aparece
en este texto, ¿dónde está el error?
Las personas con niveles elevados de vitaminas B, C, D y E y de
ácidos grasos omega-3 en la sangre rinden más en pruebas de función
ejecutiva y atención, tienen mejores habilidades visuoespaciales y
muestran una mejor función cognitiva global. También tienden a
poseer un mayor volumen cerebral, según un estudio publicado en la
revista Neurology.
Se midieron los niveles de más de 30 nutrientes en la sangre a
104 personas con una edad media de 87 ± 10 años (62% mujeres).
Globalmente eran personas con un buen nivel educacional, no
fumadoras, sin problemas de memoria y sin enfermedades crónicas.
También se realizaron pruebas de resonancia magnética a 42 de los
participantes para medir su volumen cerebral. Los investigadores
hallaron que varios nutrientes pueden afectar distintos aspectos del
pensamiento. También concluyeron que personas con altos niveles de
grasas trans obtuvieron peores resultados en pruebas del pensamiento
y presentaban un menor volumen cerebral.
Fuente
Gallifante simbólico para los
acertantes. No hay moderación de comentarios.
Solución de ED [Escrita en blanco. Selecciona para leer]:
Como bien se puede ver en los
comentarios de esta entrada, es posible sacarle mucho jugo a una
noticia sobre un tema científico si se la examina con detenimiento
(este era uno de los objetivos no declarados del concurso).
Sin embargo, hay un error que es muy
común, y no por ello menos grave, en esta noticia y que antecede
a todos los demás posibles: no es posible establecer una
relación de causalidad en una investigación de este tipo y, sin
embargo, el tono general y alguna frase en particular afirman
claramente la existencia de una relación causa-efecto direccional
entre nivel de vitaminas/omega-3 (A) y funciones cognitivas (B). Esto
es, la noticia favorece una de las cinco posibles explicaciones a por
qué existe esa correlación cuando no hay base para hacerlo. Veamos
brevemente esas posibilidades:
A es causa de B
B es causa de A
Un factor desconocido C es la
causa de A y B
Una combinación de las tres
posibilidades anteriores
La correlación es una mera
coincidencia. Una muestra mayor y/o la comprobación de posibles
errores sistemáticos podrían hacerla desaparecer.
El estudio original en el que se basa
la noticia, como apunta algún participante, tiene mucho cuidado en
no incurrir en el error de favorecer ninguna de las explicaciones
posibles. Por otra parte este trabajo aislado no tiene otra ambición
que la de constatar un dato. El redactor es el que lo ha convertido
en un titular.
Muchas gracias a todos por participar. Los acertantes pueden recoger su gallifante al salir.
Referencia:
Bowman GL, Silbert LC, Howieson D, Dodge HH, Traber MG, Frei B, Kaye JA, Shannon J, & Quinn JF (2012). Nutrient biomarker patterns, cognitive function, and MRI measures of brain aging. Neurology, 78 (4), 241-9 PMID: 22205763
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Bowman GL, Silbert LC, Howieson D, Dodge HH, Traber MG, Frei B, Kaye JA, Shannon J, & Quinn JF. (2012) Nutrient biomarker patterns, cognitive function, and MRI measures of brain aging. Neurology, 78(4), 241-9. PMID: 22205763
- February 14, 2012
- 09:41 AM
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David contra la Superbacteria
by César Tomé López in Experientia docet
Klebsiella pneumoniae
En diciembre de 2009 un turista sueco
fue ingresado en un hospital de Nueva Dehli (India) por lo que
después se diagnosticó como una infección de Klebsiella
pneumoniae. Su caso no tendría mayor importancia si no fuese porque no respondía
al tratamiento habitual con antibióticos. Un equipo de la
Universidad de Cardiff terminaría descubriendo la causa, una enzima
que bautizaron como NDM-1 (de New Delhi metallo-beta-lactamasa-1). Había sido detectada la primera cepa de esta bacteria antibiótico-resistente.
Esta
enzima se suele encontrar en bacterias Gram negativas, como la propia
K. Pneumoniae o
Escherichia coli, aunque
puede llegar a otras cepas por transferencia horizontal. Las
bacterias que la producen se vuelven prácticamente inmunes a los
antibióticos que las solían atacar ya que la enzima impide que los
principios activos se unan a sus dianas en las paredes celulares de
la bacteria. Desde su primera detección en 2009 en la India ya se ha
encontrado al menos en Pakistán, Reino Unido, Estados Unidos,
Canadá, Japón y Brasil. Y es una causa de preocupación creciente
por la resistencia a los antibióticos que confiere a cepas
bacterianas, especialmente a las Gram negativas, para las que no hay tantos antibióticos que sean eficaces.
Ahora, un equipo de investigadores
encabezado por Roberta Worthington, de la Universidad Estatal de
Carolina del Norte (EE.UU.), ha encontrado una pequeña molécula que
restaura la capacidad bactericida de los antibióticos en bacterias
Gram negativas que expresan NDM-1. Publica sus resultados en ACS
Medicinal Chemistry Letters.
Una bacteria Gram negativa es una bacteria que no se tinta de azul-violeta con la tinción de
Gram, sino que se tiñe de rojo-rosa, así de simple. El hecho de
que no se vuelva violeta con la tinción nos dice cosas sobre cómo
es la envoltura celular. De hecho la capacidad patogénica de las
bacterias Gram negativas está asociada en muchos casos a ciertos
componentes de las paredes celulares, en concreto, los
lipopolisacáridos (LPS). En los humanos los LPS activan la respuesta
del sistema inmune.
Precisamente es la estructura de la pared celular de las bacterias
Gram-negativas la que hace que existan menos opciones terapéuticas
para tratar las infecciones que provocan. Por ello es tan peligrosa
la existencia de la NDM-1, porque neutraliza las pocas armas
disponibles.
El mismo grupo al que pertenece el
equipo de investigadores ya había identificado un compuesto de la
familia de las 2-aminoimidazolas (2-AI) que potenciaba la acción de
los antibióticos en bacterias Gram positivas antibiótico-resistentes
como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina
(MRSA, por sus siglas en inglés). Lo que han hecho ahora es una
versión de este compuesto que funciona en una bacteria Gram
negativa.
En conjunción con antibióticos betalactámicos tipo carbapenem, en concreto imipenem y meropenem, aumenta la eficacia de éstos
16 veces. La molécula por sí misma no tiene capacidad bactericida,
simplemente neutraliza la NDM-1 permitiendo que el antibiótico haga
su trabajo.
La investigación en sólo dos años está demostrando que se pueden combatir las superbacterias con estrategias diferentes a las habituales, como la honda que usó David contra el gigante Goliat. Sólo es necesario seguir desarrollando
estos productos. Por otra parte, el inteligente lector se habrá dado
cuenta que no damos información sobre el compuesto concreto, y es
que no disponemos de ella. Esa información tiene valor comercial:
cosas de invertir en I+D.
Este texto ha sido editado tras la revisión por parte del Prof. Dr. Manuel Sánchez (Universidad Miguel Hernández), @Manuel_SanchezA y autor de Curiosidades de la microbiología, por lo que le quedo muy agradecido. Cualquier error o incorrección que pueda quedar es responsabilidad exclusivamente mía.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la X Edición del Carnaval de Biología que en esta ocasión organiza Scientia.
Referencia:
Worthington, R., Bunders, C., Reed, C., & Melander, C. (2012). Small Molecule Suppression of Carbapenem Resistance in NDM-1 Producing Klebsiella pneumoniae ACS Medicinal Chemistry Letters DOI: 10.1021/ml200290p
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Worthington, R., Bunders, C., Reed, C., & Melander, C. (2012) Small Molecule Suppression of Carbapenem Resistance in NDM-1 Producing . ACS Medicinal Chemistry Letters, 2147483647. DOI: 10.1021/ml200290p
- February 8, 2012
- 07:48 AM
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Las bases neurológicas de los éxtasis religiosos
by César Tomé López in Experientia docet
"Veíale en las manos un dardo de oro largo, y al fin del
hierro me parecía tener un poco de fuego. Este me parecía meter por
el corazón algunas veces, y que me llegaba a las entrañas. Al
sacarle, me parecía las llevaba consigo, y me dejaba toda abrasada
en amor grande de Dios. El dolor era tan fuerte que me hacia lanzar
gemidos, mas esta pena excesiva estaba tan sobrepasada por la dulzura
que no deseaba que terminara. El alma no se contenta ahora con nada
menos que con Dios. El dolor no es corporal sino espiritual, aunque
el cuerpo tiene su parte en él. Es un intercambio amoroso tan dulce
el que ahora tiene lugar entre el alma y Dios, que le pido a Dios en
su bondad que haga experimentarlo a cualquiera que pueda pensar que
miento... "
Así describía Teresa de Ávila una de
sus visiones durante un éxtasis, la que después recogería Bernini
en la escultura que abre esta entrada. Las experiencias religiosas,
como cualquier experiencia humana (razonamiento científico, procesos
deductivos, juicio moral y creación artística) tienen un correlato
neurológico. Las experiencias religiosas ictales, es decir,
asociadas a un ataque epiléptico, se observan con frecuencia en
síndromes de epilepsia focal que afectan al hemisferio derecho.
Asimismo, dicho hemisferio desempeña un papel especial en
experiencias y características de la personalidad relacionadas con
lo corporal, lo emocional y los sentimientos espirituales. La
sensación de la presencia de una divinidad es la marca esencial y
específica de las experiencias religiosas.
El lóbulo frontal derecho es
primariamente responsable de sentimientos y características de la
personalidad relacionados con lo social, político y valores
religiosos, pero es en el lóbulo temporal derecho donde reside la
estructura crítica en la intensidad de los fenómenos religiosos.
Las manifestaciones religiosas como
parte de una crisis epiléptica son raras, presentándose en el
0,3-3% de las crisis según las series. Un equipo de investigadores
encabezado por Ana Besocke, del Hospital Italiano de Buenos Aires
(Argentina), ha publicado el caso de una mujer de 32 años con
epilepsia del lóbulo temporal farmacorresistente cuyas crisis se
caracterizaban por emitir plegarias religiosas. Los detalles aparecen
publicados en Revista de Neurología.
La paciente sufría crisis desde los 8 años de edad, tenían una duración de unos cuatro minutos y ocurrían
mayoritariamente durante el sueño, tres o cuatro veces por mes.
Durante éstas repetía continuamente plegarias religiosas.
Fue sometida a una resonancia magnética, que mostró una área
caracterizada por menor tamaño de las circunvoluciones y una
disminución marcada de la sustancia blanca en la región
temporooccipital derecha. Un videoelectroencefalograma de superficie
evidenció el inicio eléctrico de las crisis en la región temporal
anterior derecha. La evaluación con electrodos intracraneales
constató una área de inicio ictal en la región temporal mesial
homolateral.
Tras una lobectomía temporal anterior derecha (tipo Spencer),
pasó a presentar de dos a cuatro crisis parciales complejas anuales,
sin síndrome religioso. En vista de lo cual los autores concluyen
que el área origen de dichas manifestaciones religiosas posiblemente
residía en una red neural que involucraba a estructuras
temporolímbicas del hemisferio derecho.
Si bien los autores juegan a lo seguro
intentando evitar polémicas, como cuando afirman “La veracidad de
una percepción religiosa no se confirma ni descarta por la
existencia de un correlato cerebral concomitante”, y siendo esto
estrictamente cierto desde un punto de vista lógico, lo que es
innegable es que su verosimilitud se ve manifiestamente disminuida.
Referencia:
Besocke AG, Baccanelli M, Cristiano E, García MC, Silva W, & Valiensi SM (2012). [Religious manifestations as ictal semiology in temporal lobe epilepsy]. Revista de neurologia, 54 (1), 61-3 PMID: 22187215
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Besocke AG, Baccanelli M, Cristiano E, García MC, Silva W, & Valiensi SM. (2012) [Religious manifestations as ictal semiology in temporal lobe epilepsy]. Revista de neurologia, 54(1), 61-3. PMID: 22187215
- February 3, 2012
- 06:00 AM
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El cuádruple enlace carbono-carbono y más allá.
by César Tomé López in Experientia docet
La emisión del carbón diatómico contribuye al color azul de esta llama.
El carbono elemental, es decir, sin combinar con ningún otro
elemento químico, puede presentarse con estructuras diferentes. Cada
una de estas estructuras se denomina un alótropo y en cada una de
ellas los enlaces químicos y la disposición cristalina es
diferente. Los más conocidos son probablemente el diamante, el
grafito (la mina de los lápices), el grafeno, los fulerenos y los
nanotubos, aunque hay muchos más. Uno de esos alótropos es el C2,
el carbón diatómico, aislado en los arcos eléctricos y en llamas
azules (combustión completa) de hidrocarburos, y detectado en el
espacio interestelar, en las atmósferas de algunas estrellas y en
los cometas. No debe confundirse con otro alótropo, el (-C=C-)n
Si has leído lo anterior y no te ha llamado nada la atención es
que tenemos que repasar un poquito de química básica. El carbono
tiene la propiedad característica de unirse consigo mismo de
diversas maneras, como demuestran los alótropos, y a otros elementos
formando una variedad de enlaces químicos, lo que explica la
extensión y complejidad de la química orgánica en su conjunto y de
la vida en la Tierra en particular. El átomo de carbono puede formar
cuatro enlaces, que pueden ser con cuatro especies diferentes, o con
alguna llegan a ser dobles (como con el oxígeno) o incluso triples
(consigo mismo). El carbono tenderá a formar siempre sus cuatro
enlaces y, si no lo hace, estamos ante un radical, un átomo con un
electrón libre que no participa en el enlace que le toca y que hace
al átomo, y a la molécula en que participe, extremadamente
reactivo.
Si leemos de nuevo el párrafo de apertura, ¿qué nos llama la
atención? Efectivamente, si existe un alótropo del carbono que es
C2, si suponemos que entre los carbonos hay un triple
enlace llegamos a la conclusión de que debería ser un ¡diradical!
Pero eso sería la reactividad absoluta y formaría tan rápidamente
agrupaciones que tendría una vida media probablemente de
picosegundos y, sin embargo, existe. ¿Cómo es posible? Muy fácil:
los átomos de carbono forman un cuádruple enlace entre sí. Esta es
la propuesta que hizo Paul von Ragué Schleyer hace 20 años y que
ahora un equipo encabezado por Sason Shaik, de la Universidad Hebrea
de Jerusalem (Israel), ha venido a confirmar. Los resultados se
publican en Nature Chemistry.
El equipo de Shaik analizó la energía del cuarto enlace y
comparó sus resultados teóricos con los datos experimentales
disponibles. Su fuerza es de sólo un 15% de la fuerza de los
primeros tres enlaces, pero es mayor que la de un enlace de
hidrógeno, con lo que es suficiente para disminuir su reactividad.
Es difícil tener una imagen intuitiva, geométrica, de este
cuarto enlace. Digamos que está “colgando” entre los orbitales
híbridos que apuntan en sentidos opuestos en el eje de la molécula.
El equipo de investigadores llegó a sus conclusiones después de
realizar cálculos mecanocuánticos de la diferencias de energía
entre los estados singlete y triplete del cuarto enlace y comprobando
que sus resultados cuadraban con los datos experimentales. Recordemos
que en el estado fundamental singlete los dos electrones que
participan en un enlace tienen espín opuesto, mientras que en el
excitado triplete los electrones tienen el mismo espín. Esto quiere
decir que si no existiese diferencia en la energía, o fuese muy
pequeña (2 ó 3 kcal/mol a lo sumo), entre estos dos estados la
molécula sería un diradical. Pero resulta que el triplete está a
unos respetables 26 kcal/mol por encima del singlete, por lo que en
estado fundamental existe un enlace.
La regla de cálculo estimativa afirma que la fuerza intrínseca
de un enlace es la mitad de la diferencia entre el estado triplete y
el singlete, lo que nos dice que este enlace tiene una fuerza de unos
13 kcal/mol. Los investigadores se toman el trabajo de calcularla de
cuatro formas distintas para llegar a un rango de 11,6-14,8 kcal/mol
El inteligente lector se preguntará en este punto, ¿existen
cuádruples enlaces también en los análogos del carbono, como el
silicio y el germanio? Y la respuesta es no, en Si2 y Ge2
sólo hay dobles enlaces. Pero en análogos electrónicos del C2
como CN+, BN y CB-, sí hay cuádruples
enlaces. ¡Lo que nos quedará por ver!
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XII Edición del Carnaval de la Química que organiza Historias con mucha química (como todas).
Referencia:
Shaik, S., Danovich, D., Wu, W., Su, P., Rzepa, H., & Hiberty, P. (2012). Quadruple bonding in C2 and analogous eight-valence electron species Nature Chemistry DOI: 10.1038/nchem.1263
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Shaik, S., Danovich, D., Wu, W., Su, P., Rzepa, H., & Hiberty, P. (2012) Quadruple bonding in C2 and analogous eight-valence electron species. Nature Chemistry. DOI: 10.1038/nchem.1263
- February 2, 2012
- 12:05 PM
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Decoración islámica cuasiperiódica con regla y compás.
by César Tomé López in Experientia docet
Torre Azul de Magarheh (Irán)
Hace unos meses y con motivo de la concesión del premio Nobel de
química a Daniel Shechtman, hablábamos del arte geométrico
islámico y cómo los patrones de diseño bidimensionales
correspondían a las pautas de los cuasicristales. Esos patrones se
habrían formado por teselación con azulejos, de abajo a arriba.
Ahora Rima al Ajlouni, de la Tech University de Texas (EE.UU.),
afirma haber encontrado ejemplos perfectos de estructuras
cuasiperiódicas en la decoración de tres edificios medievales
islámicos y demuestra que la construcción de los mismos no se
realiza por teselación, apuntando que es necesario tan sólo regla y
compás. Los resultados se publican en Acta Crystallographica
Section A [1].
Desde que se descubriesen los cuasicristales en los años 80 del
siglo XX tanto científicos como especialistas en artes decorativas
se habían dado cuenta de la semejanza entre la decoración de
algunos lugares de culto islámicos y las estructuras geométricas
cuasiperiódicas. Una característica fundamental compartida es que
las pautas son diferentes dependiendo del tamaño de la región
observada.
En 2007 Peter Lu (Harvard) y Paul Steinhardt (Princeton)
informaron [2] en Science de que habían encontrado un ejemplo
de patrón geométrico del siglo XV en Isfahán (Irán) que
representaba una teselación de Penrose casi perfecta. Tal y
como explicamos en Arte islámico y cuasicristales, los
investigadores concluían que los artesanos probablemente hubiesen
creado los patrones usando un conjunto de azulejos de distintas
formas, cada uno decorado con líneas que se unían para formar la
estructura final. Es decir, que el motivo se construía por leyes
locales, con azulejos que se podían dividir y solapar. Ninguno de
los métodos propuestos por distintos investigadores ha conseguido
explicar, sin embargo, como estos artesanos terminaban proporcionando
una armonía general a sus diseños.
Madraza al Attarin de Fez (Marruecos)
Al Ajlouni afirma haber encontrado tres ejemplos de patrones
cuasiperiódicos sin imperfecciones en edificios medievales
islámicos. El primer patrón es el conocido como “rueda de carro”
y es característicos de la arquitectura selyúcida (un imperio que
se extendió desde Turquía a Afganistán). Al Ajlouni encuentra
ejemplos en el Santuario de los Imames (Darb-i Imam, 1453),
precisamente el edificio que más estudiaron Lu y Steinhardt, y la
Mezquita del Viernes (también llamada mezquita jameh, o gran
mezquita; alrededor de 1100), ambos en Isfahán. El segundo patrón
aparecería en las paredes interiores del patio de la madraza
al-Attarin (1323) de Fez (Marruecos, 1323). Finalmente, el tercero,
también estudiado por Lu y Steinhardt aparece en la paredes externas
de la Torre Azul (Gunbad-i Kabud, 1197) en Maragheh (Irán).
La autora muestra en el artículo que los antiguos diseñadores
islámicos fueron capaces de resolver los problemas a rangos grandes
que origina la cuasiperiodicidad. En los tres ejemplos considerados,
Ajlouni reconstruye los patrones y muestra que el tamaño de la
figura “semilla” central es proporcional al tamaño del marco
general del patrón. No sólo eso, también demuestra que pueden
construirse empleando tan sólo regla y compás.
"Semilla" y desarrollo del patrón de la Torre Azul de Magarheh
Si bien el hallazgo es interesante, lo es más desde el punto de
vista matemático, revelando el nivel alcanzado por los artesanos
islámicos, que químico o de ciencia de los materiales, como
pretende la autora. La estructura de los cuasicristales ya ha sido
determinada con gran precisión, experimental y matemáticamente (la
cuestión candente es cómo crecen de esta manera, pero este es otro
tema).
Referencias:
[1] Al Ajlouni, R. (2012). The global long-range order of quasi-periodic patterns in Islamic architecture Acta Crystallographica Section A Foundations of Crystallography, 68 (2) DOI: 10.1107/S010876731104774X
[2] Lu, P., & Steinhardt, P. (2007). Decagonal and Quasi-Crystalline Tilings in Medieval Islamic Architecture Science, 315 (5815), 1106-1110 DOI: 10.1126/science.1135491
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Al Ajlouni, R. (2012) The global long-range order of quasi-periodic patterns in Islamic architecture. Acta Crystallographica Section A Foundations of Crystallography, 68(2). DOI: 10.1107/S010876731104774X
Lu, P., & Steinhardt, P. (2007) Decagonal and Quasi-Crystalline Tilings in Medieval Islamic Architecture. Science, 315(5815), 1106-1110. DOI: 10.1126/science.1135491
- January 26, 2012
- 06:03 AM
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Los aminoácidos como catalizadores para la formación de azúcares en la Tierra primitiva.
by César Tomé López in Experientia docet
Uno de los grandes misterios del origen de la vida, y un tema
recurrente en Experientia docet, es la homoquiralidad en
aminoácidos y azúcares, es decir, por qué existiendo en la
naturaleza aminoácidos y azúcares que son idénticos químicamente
pero que sólo se diferencian como lo hace la mano derecha de la
izquierda, en los seres vivos sólo hay aminoácidos de una clase y
azúcares de la otra, en concreto, aminoácidos levógiros y azúcares
dextrógiros. Pues bien, una nueva investigación no nos da la
respuesta al problema, pero puede que lo reduzca.
Un grupo de investigadores encabezado por Laurence Borroughs, de
la Universidad de York (Reino Unido), ha recreado en el laboratorio
un proceso que podría haber tenido lugar en la Tierra prebiótica y
que habría dado lugar a los azúcares más sencillos. En este
proceso los aminoácidos actúan como catalizadores. Los resultados
aparecen publicados en Organic & Biomolecular Chemistry.
El equipo encontró que usando aminoácidos levógiros sencillos
para catalizar la formación de azúcares se obtenían
predominantemente azúcares dextrógiros. A esto nos referíamos más
arriba cuando decíamos que este resultado podía reducir el
problema: la existencia previa de aminoácidos levógiros ya
preconfiguraría la existencia de azúcares dextrógiros, sólo
quedaría por explicar los primeros y sobre ello hay teorías
interesantes (véase, por ejemplo, aquí
y aquí).
En concreto, mientras que los ésteres de L-prolina producían
L-tetrosas, los ésteres de L-leucina, L-alanina y L-valina generaban
D-tetrosas. Los rendimientos de estas reacciones son los que
justificarían la conexión entre los L-aminoácidos naturales y los
D-azúcares. Curiosamente esos rendimientos son muy sensibles al pH y
son enantioselectivamente óptimos, es decir, producen el máximo de
moléculas de una quiralidad (levógira, dextrógira) dada, a pH
neutro.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en
la IX Edición del Carnaval de Biología que organiza Laciencia de la vida y en la XI Edición del Carnaval de
Química que acoge La aventura de la ciencia
Referencia:
Burroughs, L., Clarke, P., Forintos, H., Gilks, J., Hayes, C., Vale, M., Wade, W., & Zbytniewski, M. (2012). Asymmetric organocatalytic formation of protected and unprotected tetroses under potentially prebiotic conditions Organic & Biomolecular Chemistry DOI: 10.1039/C1OB06798B
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Burroughs, L., Clarke, P., Forintos, H., Gilks, J., Hayes, C., Vale, M., Wade, W., & Zbytniewski, M. (2012) Asymmetric organocatalytic formation of protected and unprotected tetroses under potentially prebiotic conditions. Organic . DOI: 10.1039/C1OB06798B
- January 25, 2012
- 06:29 AM
- 56 views
Programación genética, próximamente en tu supermercado.
by César Tomé López in Experientia docet
Yogur de “frutas del bosque”, refresco de “naranja”,
champú de “limón”, limpiador de “pino”, hidratante de
“aguacate”. El diseño de aromas, los sabores de la comida y la
bebida envasada y los olores de los productos de limpieza, cosmética
y demás, es un negocio multimillonario. Las grandes compañías
internacionales de aromas invierten millones de euros todos los años
en investigación y desarrollo, incluyendo una gran cantidad de
ensayos con paneles de consumidores.
Pero sacar algo en claro de los resultados de los paneles es muy
difícil. Las preferencias de los sujetos pueden variar tanto que no
aparece ningún patrón evidente. La salida obvia a esta dificultad
sería recoger suficientes datos acerca de cada sujeto como para
poder filtrar después las inconsistencias. El problema está
precisamente en recoger esos datos de forma fiable. Después de oler
40 muestras ni tú sabes qué te gusta o te deja de gustar. Así, los
ejecutivos de las empresas se ven tomando decisiones en base a un
conjunto de datos pequeño y poco fiable.
Una solución a este problema es usar las matemáticas, en
concreto modelos matemáticos que compiten entre sí para ajustarse a
los datos disponibles y que después pueden combinarse para producir
modelos aún más precisos. Puede que te suene al funcionamiento de
la evolución de los seres vivos y es que hablamos de programación genética.
Un equipo de investigadores encabezado por Kalyan Veeramachaneni,
del MIT (EE.UU.), ha abordado el reto de analizar los resultados de
un panel de la empresa suiza Givaudan. Los 69 sujetos evaluaron 36
combinaciones diferentes de 7 sabores básicos a los que asignaban
una puntuación en función de su atractivo olfativo. Los resultados
aparecen publicados en Genetic Programming and Evolvable Machines.
Los investigadores generaron al azar para cada sujeto un conjunto
de ecuaciones matemáticas que predecía las puntuaciones en función
de 7 variables, los sabores. Cada conjunto se evaluó en función de
2 criterios: precisión y simplicidad. Un conjunto que, por ejemplo,
predice las preferencias de un sujeto con bastante precisión usando
una sola variable (la concentración de mantequilla, por caso) sería
mucho más útil que otro que fuese ligeramente más preciso pero que
requiriese una manipulación matemática compleja por incluir las 7
variables.
El proceso es iterativo: una vez que todos los conjuntos de
ecuaciones han sido evaluados, los peores son eliminados; y a los
supervivientes se les combina al azar para crear una nueva generación
de ecuaciones, que vuelve a ser evaluada. Todo el proceso se repite
unas 30 veces, hasta que converge en un conjunto de ecuaciones que se
ajustan bien a las preferencias de un solo sujeto.
Una vez que las preferencias de cada persona tienen una expresión
matemática fiable, es sencillo encontrar pautas. De esta manera los
sujetos pueden clasificarse en grupos en función de gustos que
tienen una expresión en lógica matemática pero que son
difícilmente detectables de otra manera dentro del enjambre de
datos. Por ejemplo, hay un grupo de sujetos que muestran una gran
predilección por la canela o la nuez moscada, pero no por ambos
sabores combinados. Tendría sentido, pues, que la empresa pusiese en
el mercado dos productos, uno para los amantes de la canela y otro
para los de la nuez moscada, pero cometería un grave error si
comercializase uno sabor a canela con toques de nuez moscada como
sugeriría un análisis tradicional. Este resultado puede parecer
pobre, pero si tenemos en cuenta que para cada una de las 36
combinaciones alguien le dio la nota máxima y otro la mínima, el
resultado es espectacular.
Como los investigadores no tenían la posibilidad de comprobar con
los miembros del panel la validez de sus modelos en nuevos sabores,
tuvieron que idear una forma de hacerlo. Con lo que habían aprendido
diseñaron un conjunto de ecuaciones que representaba el conjunto de
preferencias “reales” de varios sujetos ficticios. Introduciendo
entonces las condiciones de contorno que implican los diseños de las
pruebas de los paneles de consumidores, demostraron que sus
algoritmos podían predecir los resultados.
Paradójicamente, lo más interesante para las empresas puede que
sea el método de validación de los resultados más que los propios
algoritmos: los diseños de las pruebas serían manifiestamente
mejorables, por una parte y, por otra, una vez “modelado” un
sujeto lo puedes incorporar a una base de datos que, debidamente
mantenida y actualizada, te permitiría extrapolar resultados con
mucha mayor fiabilidad.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la VI Edición del Carnaval de la Tecnología que acoge Scientia y en la Edición 2.X del Carnaval de Matemáticas que organiza Resistencia Numantina.
Referencia:
Veeramachaneni, K., Vladislavleva, E., & O’Reilly, U. (2012). Knowledge mining sensory evaluation data: genetic programming, statistical techniques, and swarm optimization Genetic Programming and Evolvable Machines DOI: 10.1007/s10710-011-9153-2
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Veeramachaneni, K., Vladislavleva, E., & O’Reilly, U. (2012) Knowledge mining sensory evaluation data: genetic programming, statistical techniques, and swarm optimization. Genetic Programming and Evolvable Machines. DOI: 10.1007/s10710-011-9153-2
- January 25, 2012
- 06:05 AM
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Una vida intelectualmente activa y Alzheimer
by César Tomé López in Experientia docet
Un equipo de investigadores encabezado por Susan Landau, de la
Universidad de California en Berkeley (EE.UU.), ha encontrado que
personas sin síntomas de la enfermedad de Alzheimer y que a lo largo
de su vida han realizado habitualmente actividades estimulantes desde
el punto de vista cognitivo tienen menos depósitos de beta amiloide,
el signo patológico de la enfermedad. Los resultados se publican en
Archives of Neurology.
Antes de entrar en detalle, me permito sugerir al lector
interesado esta introducción al estado de la cuestión para poder
poner en contexto lo que sigue: La incomoda verdad sobre la enfermedad de Alzheimer.
Las placas de beta amiloide son el signo distintivo de la
enfermedad de Alzheimer. Ello no significa que sean la causa, pero
sea cual sea ésta, existe una correlación bien establecida entre la
presencia de placas de de beta amiloide y Alzheimer. La aparición de
estas placas puede estar influenciada también por los genes y el
simple envejecimiento; démonos cuenta de que un tercio de las
personas de más de 60 años tienen depósitos de amiloide en sus
encéfalos. En cualquier caso, parece razonable suponer que cualquier
cosa que retrase la aparición de las placas (no que las destruya a
posteriori, véase la introducción) también podría retrasar la
aparición del Alzheimer.
Investigaciones anteriores han venido sugiriendo que dedicarse a
actividades estimulantes mentalmente como leer, escribir, los juegos
de tablero o el baile de salón, podrían ser beneficiosas a la hora
de retrasar o, incluso, prevenir, la aparición del Alzheimer. Sin
embargo, la beta amiloide comienza a acumularse muchos años antes de
la aparición de los síntomas. Por ello, a día de hoy, cuando
empiezan a aparecer síntomas es poco lo que se pueda hacer para
parar la progresión de la enfermedad (véase la introducción). Así
pues, la prevención debe hacerse mucho antes y con esta idea en
mente es con la que Landau et al. han diseñado su
experimento.
Los investigadores pidieron a 65 adultos cognitivamente sanos de
más de 60 años (edad media 76,1) que evaluasen la frecuencia con la
que habían participado en actividades estimulantes mentalmente como
ir a la biblioteca, leer libros o periódicos, escribir cartas o
correos electrónicos. Las preguntas se centraban en varios aspectos
de sus vidas desde los 6 años en adelante.
Estos voluntarios participaron durante más de 5 años en
evaluaciones neuropsicológicas para comprobar la memoria y otras
funciones cognitivas, siendo sometidos a escáneres PET (tomografía
por emisión de positrones, por sus siglas en inglés) regularmente,
usando como marcador el Compuesto B de Pittsburgh (con carbono-11
radiactivo), un análogo fluorescente de la tioflavina T que permite visualizar
la presencia de beta amiloide. Como controles se usaron los
resultados obtenidos con 10 pacientes diagnosticados con enfermedad
de Alzheimer y 11 veinteañeros sanos.
Los investigadores encontraron una correlación estadísticamente
significativa entre niveles mayores de actividad cognitiva a lo largo
de toda la vida y menores niveles de beta amiloide, tal y como se
presenta en los escáneres (este es un matiz no menor). Cuando
analizaron el impacto de otros factores tales como el estado de la
memoria, la actividad física, la capacidad nemotécnica
autoevaluada, el nivel de educación y el sexo, encontraron que la
correlación entre una vida cognitivamente activa y las placas de
beta amiloide era independiente de todo lo anterior.
Es muy llamativo que no se encontrase una correlación fuerte
entre la cantidad de placas de beta amiloide y la actividad cognitiva
en ese momento. Esto es, parece que tiene mucho más efecto haber
sido cognitivamente activo durante toda una vida que empezar a serlo
en la vejez. Esto no implica que se nieguen los posibles efectos
beneficiosos de ser cognitivamente activo en la vejez.
Este descubrimiento hace que se mire de distinta forma a lo que
significa una vida cognitivamente activa para el cerebro. Más que
simplemente aportar una resistencia frente al Alzheimer, las
actividades que estimulan el cerebro podrían estar afectando a un
proceso patológico primario de la enfermedad. Lo que sugiere que las
terapias cognitivas deberían aplicarse mucho antes de que los
síntomas aparezcan.
Si llegados a este punto al lector le queda la sensación de que
andamos a ciegas con el Alzheimer, no se preocupe, es la sensación
correcta.
Referencia:
Landau, S., Marks, S., Mormino, E., Rabinovici, G., Oh, H., O'Neil, J., Wilson, R., & Jagust, W. (2012). Association of Lifetime Cognitive Engagement and Low -Amyloid Deposition Archives of Neurology DOI: 10.1001/archneurol.2011.2748
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Landau, S., Marks, S., Mormino, E., Rabinovici, G., Oh, H., O'Neil, J., Wilson, R., & Jagust, W. (2012) Association of Lifetime Cognitive Engagement and Low -Amyloid Deposition. Archives of Neurology. DOI: 10.1001/archneurol.2011.2748
- January 24, 2012
- 05:24 AM
- 96 views
Química orgánica ultrafría en el medio interestelar.
by César Tomé López in Experientia docet
NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
Un equipo de investigadores encabezado por Dorian Parker, de la Universidad de Hawái (EE.UU.), ha
descubierto una nueva ruta química a muy baja temperatura para la
síntesis de naftaleno. Estos resultados podrían explicar la
formación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en las
regiones ultrafrías del espacio interestelar. El descubrimiento
también puede ayudar a reducir la emisión de HAP tóxicos en los
motores de combustión interna. El estudio se publica en los
Proceedings of the National Academy of Sciences.
Cuando en la Tierra se habla de HAP suele ser para referirse a los
procesos de combustión incompleta y a cómo se forman rápidamente a
temperaturas elevadas en los motores de combustión interna o en el
humo del tabaco. Una vez liberados en el aire los HAP pueden llegar a
los pulmones donde su potencial carcinogénico los convierten en un
riesgo mayor para la salud. Si llegan al agua la contaminan
seriamente, bioacumulándose en el tejido graso de los seres vivos
(algunos de los cuales nos comemos después). Los HAP están
relacionados pues con la contaminación del suelo, los
envenenamientos alimentarios, las lesiones en el hígado y el
crecimiento de tumores.
Paradójicamente lo que en la Tierra puede clasificarse como
altamente tóxico, en astrobiología se considera uno de los
principales participantes en la evolución química en el medio
interestelar. Así, por ejemplo, se encontraron HAP que portaban
grupos funcionales carboxilo e hidroxilo en los extractos orgánicos
del meteorito Murchison que formaban estructuras limitativas
parecidas a membranas: los primeros indicios de una estructura
protocelular, un requisito para el origen de la vida.
Naftaleno
Existe, además, otra paradoja: si en la Tierra los HAP se forman
a muy alta temperatura, ¿cómo pueden existir en las cantidades en
las que lo hacen en el medio interestelar con temperaturas sólo unos
grados por encima del cero absoluto? El hecho cierto es que el
proceso de formación de los HAP no se conoce suficientemente bien,
ni siquiera el de su componente más sencillo, el naftaleno (C10H8).
Cuando se habla de la formación los mecanismos de reacción que
se suelen mencionar implican secuencias aHaA, es decir, reacciones
de abstracción (eliminación bimolecular) de hidrógeno combinadas
con adición de acetileno. Una análisis termodinámico elemental
muestra que las secuencias aHaA tienen una energía de activación
muy altas, es decir, para que se inicien son necesarias temperaturas
de varios miles de grados, como las que se encuentran en los procesos
de combustión o en los flujos de las estrellas ricas de carbono y en
las nebulosas planetarias.
Sin embargo, este proceso de formación de HAP no explica la
presencia de HAP medida en el medio interestelar. En éste los HAP
son destruidos rápidamente por fotolisis y por los rayos cósmicos.
Las tasas de destrucción son mucho más altas que las de inyección
de nuevo producto en el medio interestelar por las estrellas de la
Rama Asintótica Gigante (RAG)
y las nebulosas planetarias ricas en carbono descendientes de
estrellas RAG. Por tanto debe existir un proceso de formación de HAP
desconocido que explique la rápida y ubicua proliferación de HAP en
el medio interestelar a temperaturas de 10K, temperaturas a las que
las secuencias aHaA no pueden iniciarse.
Parker et al. demuestran que es posible la formación de
naftaleno como consecuencia de una simple colisión entre un radical
fenilo y vinilacetileno en fase gaseosa y la formación de un
complejo intermedio por fuerzas de van der Waals, sin necesidad de
una energía de activación. Los datos experimentales fueron
corroborados por un análisis teórico de la reacción y simulaciones
por ordenador. Este mecanismo podría explicar, pues, la formación
de naftaleno a 10K
Si bien en el futuro habrá que encontrar mecanismos para la
formación de HAP más complejos, como el fenantreno y el antraceno,
o que contengan nitrógeno, como el indol o la quinolina, este
trabajo demuestra por primera vez que la química a muy baja
temperatura juega un papel crítico en la formación de compuestos
orgánicos complejos en el medio interestelar.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XI edición del Carnaval de Química que organiza La aventura de la ciencia.
Referencia:
Parker, D., Zhang, F., Kim, Y., Kaiser, R., Landera, A., Kislov, V., Mebel, A., & Tielens, A. (2011). Low temperature formation of naphthalene and its role in the synthesis of PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) in the interstellar medium Proceedings of the National Academy of Sciences, 109 (1), 53-58 DOI: 10.1073/pnas.1113827108
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Parker, D., Zhang, F., Kim, Y., Kaiser, R., Landera, A., Kislov, V., Mebel, A., & Tielens, A. (2011) Low temperature formation of naphthalene and its role in the synthesis of PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) in the interstellar medium. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(1), 53-58. DOI: 10.1073/pnas.1113827108
- January 16, 2012
- 06:46 AM
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La regulación del primer metabolismo prebiótico.
by César Tomé López in Experientia docet
El papel central que en la bioquímica
tiene el ciclo de Krebs sugiere que fue uno de los primeros componentes del metabolismo
celular y que probablemente tuviese un origen abiogénico. En una
Tierra primitiva con poco oxígeno es más que posible que surgiese
en el otro sentido, produciendo compuestos orgánicos a partir de
dióxido de carbono y agua. Un equipo de investigadores encabezado
por Wei Wang, del Instituto de Tecnología de Harbin (China), ha
encontrado indicios de que el anticiclo de Krebs (ciclo reductivo de
los ácidos tricarboxílicos) puede estar fotocatalizado en la
superficie de los minerales de sulfuro comunes. Los resultados se
publican en Chemical Communications.
El ciclo del ácido cítrico o de Krebs
es una serie de reacciones químicas por la que los organismos vivos
aerobios (que usan oxígeno) generan energía por la oxidación del
acetato obtenido de los hidratos de carbono, las grasas y las
proteínas dando como productos de desecho dióxido de carbono y
agua. Aparte de la energía, el ciclo produce precursores para la
biosíntesis de compuestos de importancia biológica, como ciertos
aminoácidos y el agente reductor NADH que interviene en numerosas
reacciones bioquímicas.
Existen bacterias en las que el ciclo de Krebs funciona en sentido
contrario, lo que se llama el ciclo reductivo de los ácidos
tricarboxílicos (CRAT), formando compuestos orgánicos a partir de
dióxido de carbono y agua. Estas bacterias podrían estar
conservando el metabolismo primordial.
La conclusión a la que llegan Wang et al. es que las
primeras reacciones que formaron moléculas biológicas y sus rutas
metabólicas pudieron haber tenido lugar en la superficie de
minerales de azufre en las fumarolas hidrotermales marinas. Esta
sería la explicación de por qué las enzimas que contienen
agrupaciones metal-sulfuro juegan un papel tan importante en el
metabolismo de la mayoría de los organismos.
Los investigadores emplearon esfalerita (más conocida quizás
como blenda, pero aquí favorecemos el griego clásico frente al
alemán), un mineral de sulfuro de cinc, con presencia habitual de
sulfuro de hierro, (Zn, Fe)S. La esfalerita podía catalizar, en
presencia de radiación ultravioleta (recordemos que en la Tierra
primitiva no había oxígeno y tampoco ozono, por lo que la
intensidad de la radiación UV que llegaba a superficie era mucho
mayor que ahora), la aminación reductora reversible
de los alfa cetoácidos, lo que podría equilibrar la entrada y salida de metabolitos de la
CRAT, esto es, la homeostasis redox.
Los resultados del equipo de Wang muestran que la esfalerita puede
catalizar en presencia de radiación UV tanto la aminación reductora
del alfa-cetoglutarato (un producto intermedio del CRAT; α-ketoglutarate en la imagen) para obtener el aminoácido glutamato como la
reacción inversa. El sistema también puede catalizar otros procesos
de aminación reversibles necesarios para la homeostasis: la
conversión de los aminoácidos alanina, glicina y aspartato en
metabolitos del CRAT y viceversa. Es decir, no sólo se propone un
mecanismo viable para la formación de aminoácidos, también una
forma primitiva de regulación de un primer metabolismo.
Los resultados son muy interesantes en sí mismos, pero no son
concluyentes, principalmente por los bajos rendimientos de las
reacciones. Es una línea de investigación que hay que seguir y que
puede dar frutos muy interesantes. Los investigadores apuntan a que
emplearán trazas de metales de transición para poder usar
radiaciones menos energéticas, como la luz visible. Estaremos
atentos.
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la IX Edición del Carnaval de Biología que organiza La ciencia de la vida y en la XI Edición del Carnaval de Química que acoge La aventura de la ciencia
Referencia:
Wang, W., Li, Q., Yang, B., Liu, X., Yang, Y., & Su, W. (2012). Photocatalytic reversible amination of α-keto acids on a ZnS surface: implications for the prebiotic metabolism Chemical Communications DOI: 10.1039/C2CC15665B
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Wang, W., Li, Q., Yang, B., Liu, X., Yang, Y., & Su, W. (2012) Photocatalytic reversible amination of α-keto acids on a ZnS surface: implications for the prebiotic metabolism. Chemical Communications. DOI: 10.1039/C2CC15665B
- December 27, 2011
- 10:57 AM
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Q2011: Origen de la vida y biología sintética
by César Tomé López in Experientia docet
El año 2011 que ahora acaba ha sido un año apasionante para la
química, no porque fuese su año oficial, sino por los
resultados obtenidos en los laboratorios. En esta entrada y en una
próxima intentaremos repasar los que, a nuestro juicio, son los
resultados más interesantes. Nos centraremos en dos grandes áreas:
en esta entrada hablaremos del origen de la vida y biología sintética y en la próxima de diseño, estructura y discriminación
moleculares.
No podemos empezar este repaso de otra manera que no sea
mencionando el redescubrimiento de muestras olvidadas en el
laboratorio de Stanley Miller. Las muestras, correspondientes a un experimento llevado a cabo en
1958, analizadas por Parker et al. [1], sugieren que las plumas
volcánicas podrían haber tenido un papel importante en la formación
de moléculas relevantes desde el punto de vista biológico.
Por otra parte están las investigaciones que se han centrado en
averiguar cómo las moléculas prebióticas terminaron encerradas en
células. Cape et al. [2] fabricaron vesículas primitivas para
investigar cómo las primeras estructuras protocelulares habrían
obtenido energía. El equipo de Cape construyó vesículas a partir
de ácidos grasos e hidrocarburos poliaromáticos con iones metálicos
atrapados en el hueco central. Los hidrocarburos poliaromáticos
actuaron como fotocatalizadores, reduciendo los aniones metálicos
que después eran regenerados por moléculas exteriores a la “célula”
que actuaban como fuente de protones.
Sin embargo, en esta línea de investigación, el resultado más
llamativo para los exobiólogos y amantes de la ciencia ficción es
el de Li et al. [3] que fabricaron membranas celulares basadas en
silicio. El equipo de investigadores consiguió que nanopartículas
de sílice fuesen funcionales con grupos dimetilsilano y silanol, lo
que les confería la propiedad de ser por una parte hidrofóbicas y
por otra hidrofílicas, demostrando que las protocélulas de sílice
son permeables y pueden albergar enzimas funcionales.
Otra línea de investigación con resultados muy interesantes ha
sido la de los orígenes de la quiralidad en la vida en la Tierra.
Así, Viedma et al. [4] consiguieron enriquecer el aminoácido valina
mediante la sublimación continua de un racemato del compuesto, lo
que cambiaba la forma de recristalización (más detalles aquí). Posteriormente Viedma et al. [5] también demostraron que hervir
un disolución supersaturada también afecta al proceso de
cristalización, con el resultado de una sola fase quiral.
Hein et
al. [6] sugirieron otra razón para el origen de la quiralidad de la
vida usando amplificación química y el hecho bien conocido de que
por encima de un cierto exceso de enantiómero las mezclas que
cristalizan favorecen los cristales del mismo enantiómero. El equipo
de Hein consiguió demostrar que con solo un ligero exceso (1%) de
prolina, los precursores del ARN cristalizan con un exceso de
enantiómero del 100%. Esto es, un mínimo desequilibrio que podría
haber ocurrido al azar y una vez alcanzado un punto de no retorno y
la vida sólo usa aminoácidos levógiros y azúcares dextrógiros
[este paper es el origen de la idea que luego resultó ser mi relato
Un reflejo de la Tierra].
La hipótesis del mundo de ARN también consiguió un importante
apoyo este año a partir del trabajo de Wochner et al. [7] Esta
hipótesis, propuesta por Francis Crick en 1968, sugiere que la vida
en la Tierra comenzó con una molécula de ARN autorreplicante, pero
sigue sin una prueba sólida. Wochner et al. volvieron a estudiar un
ARNzima potencial de los años noventa del siglo pasado que fue
considerado en su momento un callejón sin salida y, introduciendo
presión evolutiva, encontraron finalmente una molécula de ARN que
puede replicar hasta 93 bases sin ninguna otra ayuda.
Pero la investigación no se quedó en el estudio del origen de la
vida, también hubo avances en la vida sintética. Marlière et al.
[8] desarrollaron una “barrera genética” que podría prevenir
que ADN manipulado/sintético pudiera cruzarse con una especie
silvestre. El grupo consiguió acelerar la evolución de una cepa de
Escherichia coli que usaba un análogo clorado de la timina,
clorouracilo, como una de las bases de su ADN y podía sobrevivir sin
timina. La idea del equipo de investigadores es desarrollar una vida
paralela, pero completamente separada, que no pueda volver a usar
timina. (más información aquí).
Si reemplazar una de las bases del ADN no te parece suficiente,
¿qué tal incorporar dos nuevas? Yang et al. [9], el equipo de Steven
Benner, el hombre que inició el campo de la biología sintética,
crearon dos nuevas bases que se parecen a la naturales pero que
tienen patrones de enlace de hidrógeno ortogonales. El nuevo ADN
GATCZP ya ha sido replicado en células artificiales y el equipo está
intentado introducirlo en E. coli. Estos serían los cimientos de
otra forma separada de vida sintética (más información aquí).
Esta entrada es una participación de Experientia docet en la X Edición del Carnaval de Química que acoge BioUnalm y en la VIII Edición del Carnaval de Biología que alberga Resistencia Numantina
Referencias:
[1] Parker, E., Cleaves, H., Dworkin, J., Glavin, D., Callahan, M., Aubrey, A., Lazcano, A., & Bada, J. (2011). Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-rich spark discharge experiment Proceedings of the National Academy of Sciences, 108 (14), 5526-5531 DOI: 10.1073/pnas.1019191108
[2] Cape, J., Monnard, P., & Boncella, J. (2011). Prebiotically relevant mixed fatty acid vesicles support anionic solute encapsulation and photochemically catalyzed trans-membrane charge transport Chemical Science, 2 (4) DOI: 10.1039/c0sc00575d
[3] Li, M., Green, D., Anderson, J., Binks, B., & Mann, S. (2011). In vitro gene expression and enzyme catalysis in bio-inorganic protocells Chemical Science, 2 (9) DOI: 10.1039/c1sc00183c
[4] ... Read more »
Cape, J., Monnard, P., & Boncella, J. (2011) Prebiotically relevant mixed fatty acid vesicles support anionic solute encapsulation and photochemically catalyzed trans-membrane charge transport. Chemical Science, 2(4), 661. DOI: 10.1039/c0sc00575d
Li, M., Green, D., Anderson, J., Binks, B., & Mann, S. (2011) In vitro gene expression and enzyme catalysis in bio-inorganic protocells. Chemical Science, 2(9), 1739. DOI: 10.1039/c1sc00183c
Viedma, C., Noorduin, W., Ortiz, J., Torres, T., & Cintas, P. (2011) Asymmetric amplification in amino acid sublimation involving racemic compound to conglomerate conversion. Chemical Communications, 47(2), 671. DOI: 10.1039/c0cc04271d
Viedma, C., & Cintas, P. (2011) Homochirality beyond grinding: deracemizing chiral crystals by temperature gradient under boiling. Chemical Communications, 47(48), 12786. DOI: 10.1039/c1cc14857e
Hein, J., Tse, E., & Blackmond, D. (2011) A route to enantiopure RNA precursors from nearly racemic starting materials. Nature Chemistry, 3(9), 704-706. DOI: 10.1038/nchem.1108
Wochner, A., Attwater, J., Coulson, A., & Holliger, P. (2011) Ribozyme-Catalyzed Transcription of an Active Ribozyme. Science, 332(6026), 209-212. DOI: 10.1126/science.1200752
Marlière, P., Patrouix, J., Döring, V., Herdewijn, P., Tricot, S., Cruveiller, S., Bouzon, M., & Mutzel, R. (2011) Chemical Evolution of a Bacterium’s Genome. Angewandte Chemie International Edition, 50(31), 7109-7114. DOI: 10.1002/anie.201100535
Yang, Z., Chen, F., Alvarado, J., & Benner, S. (2011) Amplification, Mutation, and Sequencing of a Six-Letter Synthetic Genetic System. Journal of the American Chemical Society, 2147483647. DOI: 10.1021/ja204910n
- December 12, 2011
- 05:29 AM
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El córtex durante el aprendizaje emocional.
by César Tomé López in Experientia docet
High Heels por Antjie Hottowitz
Mi amigo Antonio (nombre ficticio) le tenía terror a la profesora
X. Principalmente porque ésta le humillaba públicamente a la menor
ocasión. Me consta que la asignatura de X era la que más estudiaba
Antonio y, me consta también, que se solía saber la materia de una
forma mucho más que aceptable para aprobar, sin embargo, el miedo le
bloqueaba en presencia de X. Le bastaba oír el ritmo de sus tacones
en el pasillo para que se pusiese blanco como la pared. Ese sonido a
los demás no nos provocaba ningún tipo de reacción especial. Y es
que el aprendizaje causa que una misma información sea procesada de
forma diferente por los circuitos neuronales de nuestro cerebro. El
miedo se suele asociar a una estructura denominada amígdala que está
en las profundidades del encéfalo pero, por otra parte, la señales
que envían los sentidos se procesan en el córtex; entonces ¿cómo
se relaciona el córtex con el aprendizaje emocional?
Un equipo de investigadores encabezado por Johannes Letzkus, del
Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica
(Suiza), ha sido capaz de seguir (creemos que por primera vez) un
estímulo auditivo neurona a neurona en su camino a través del
cerebro, descubriendo la existencia de un microcircuito desinhibidor
en el córtex que interviene en el aprendizaje del miedo asociativo.
Los resultados se publican en Nature.
Los investigadores reprodujeron la situación de Antonio, pero con
ratones. Hicieron que éstos aprendieran a asociar un sonido con un
estímulo desagradable hasta el punto de que el mismo sonido se
convirtió en algo desagradable. Durante el proceso de aprendizaje
los científicos visualizaron la actividad de las neuronas in vivo
usando imágenes por microscopía de dos fotones/calcio (2-photon
calcium imaging), una técnica que combina la microscopía de fluorescencia de 2 fotones
con los efectos que en la fluorescencia de las tinciones usadas tiene la presencia de iones de calcio y que permite el análisis en tiempo real de circuitos neuronales
intactos con una resolución de células individuales.
En condiciones normales la actividad de las redes neuronales está
muy controlada por un equilibrio preciso entre la excitación
sináptica (que favorece el disparo de la neurona) y la inhibición
sináptica (que evita el disparo). Así, cualquier señal entrante se
ve rápidamente amortiguada por la inhibición, permitiendo el
disparo de las neuronas por un espacio muy breve de tiempo después
de la aparición del estímulo. En nuestro ejemplo, y simplificando,
yo oigo el taconeo pero no lo registro especialmente. Por contra, los
investigadores encontraron que el aprendizaje emocional abre una
ventana prolongada de inhibición reducida, una desinhibición. De
esta manera, cuando el animal, ya sea el ratón o mi amigo Antonio,
percibe el sonido durante el aprendizaje, se procesa con mucha más
intensidad que en condiciones normales. Esta actividad incrementada
induce probablemente la plasticidad sináptica que es la base de la
formación del recuerdo. Letzkus et al. comprobaron que este
procesamiento también se aplica a los estímulos visuales.
La comprobación del papel de la desinhibición en el aprendizaje
se realizó usando optogenética. Los investigadores usaron ratones
modificados genéticamente que expresan genes que forman un canal
iónico extra en las neuronas que se activa por luz de una
determinada longitud de onda (más detalles aquí). Usaron esta propiedad para interferir selectivamente la
desinhibición durante el aprendizaje. Cuando, al día siguiente,
comprobaron lo que recordaban estos ratones, constataron que no
asociaban el sonido al estímulo desagradable o, en otras palabras,
la desinhibición es indispensable para el aprendizaje asociativo.
En conclusión, la desinhibición parece ser necesaria para el
aprendizaje, pero no causa el aprendizaje por sí misma. Por el
contrario, es lo que percibimos durante este estado de “excitación
extra” lo que determina lo que aprendemos realmente.
Desde el año pasado mi amigo Antonio es senior scientist, en un área muy similar a la asignatura que impartía X, en el laboratorio principal de una
prestigiosa multinacional norteamericana. Sigue enervándose cuando oye
el ruido de tacones.
Referencia:
Letzkus, J., Wolff, S., Meyer, E., Tovote, P., Courtin, J., Herry, C., & Lüthi, A. (2011). A disinhibitory microcircuit for associative fear learning in the auditory cortex Nature DOI: 10.1038/nature10674
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Letzkus, J., Wolff, S., Meyer, E., Tovote, P., Courtin, J., Herry, C., & Lüthi, A. (2011) A disinhibitory microcircuit for associative fear learning in the auditory cortex. Nature. DOI: 10.1038/nature10674
- November 25, 2011
- 06:52 AM
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La certeza de aparecer en un mapa.
by César Tomé López in Experientia docet
Imagina que coges un mapa del mundo y lo despliegas sobre una
mesa. Da igual donde esté la mesa, porque ya esté en Punta del
Este, Maracaibo, Houston, Ushuaia, Múnich o Bormujos, en lo alto de
un monte o en el fondo del mar, podemos afirmar que el lugar donde
esté aparece en el mapa. Diciéndolo un poco más formalmente:
siempre habrá un punto del mapa que corresponda exactamente con el
lugar físico que representa. ¿Te parece obvio?¿Sí? Pues no lo es;
al menos en matemáticas hay que demostrarlo. Esta idea tan
aparentemente evidente implica conceptos mucho más complejos que son
difíciles de demostrar matemáticamente. Y esto es lo que se acaba
de conseguir de forma muy elegante. Pero vamos por partes.
Ese punto del mapa que corresponde a la localización donde está
el mapa es lo que en matemáticas se llama un punto fijo. Dada una
función, un punto fijo será aquel valor de la variable x para
el que f(x)= x, es decir, la función toma el mismo valor que
la variable. Lo que ha demostrado el equipo encabezado por Uri Bader,
del Technion (Israel), es un teorema de la existencia de puntos fijos
que la generaliza a todo tipo de mapas, ya sea un plano del metro de
Medellín o los mapas de los espacios usados en física cuántica.
Dado que el número de mapas posibles es infinito, la prueba tenía
que hacer uso de toda el refinamiento de las matemáticas. El
resultado aparece publicado en Inventiones mathematicae.
En 2008 apareció un artículo de 30 páginas, todas en jerga
matemática, que casi llegaba a la prueba. Barry Edward Johnson, que
fue el matemático que formuló el teorema en 1964 con Ringrose en un
artículo titulado Derivations of operator algebras and discrete group algebras,
trabajó en el “problema de la
derivación” hasta su muerte en 2002 sin encontrar la prueba. La
que ahora presentan Bader et al. apenas ocupa un par de
páginas (el artículo completo con referencias tiene 6) y supone un
cambio radical a la hora de afrontar el problema.
Cuando los matemáticos se han enfrentado al problema de la
derivación una de las dificultades mayores para hallar una prueba ha sido la de
encontrar todos los puntos fijos. Para visualizarlo mejor, imagina
que tu objetivo es calcular el centro de gravedad de cualquier
objeto, de manzanas a planetas, de sofás a moléculas, reales o
imaginarios. La tarea se hace imposible y por eso esta vía se hacía impracticable. Lo que los investigadores han hecho es un tiro por elevación, en vez de disparar directamente al blanco, usar un mortero, primero subimos y después bajamos: probar el
teorema primero para otros espacios paralelos (espacios de Banach L1
y sus análogos no conmutativos) y extaer la prueba del problema de
la derivación como corolario. Un resultado contraintuitivo, pero
tremendamente elegante que tendrá probablemente sus aplicaciones a
largo plazo en física y econometría, donde los puntos fijos suelen
aparecer.
Esta entrada es una participación
de Experientia docet en la Edición 2.8 del Carnavalde matemáticas que alberga Cuanta Ciencia
Referencia:
Bader, U., Gelander, T., & Monod, N. (2011). A fixed point theorem for L 1 spaces Inventiones mathematicae DOI: 10.1007/s00222-011-0363-2
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Bader, U., Gelander, T., & Monod, N. (2011) A fixed point theorem for L 1 spaces. Inventiones mathematicae. DOI: 10.1007/s00222-011-0363-2
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