Descubren una causa genética del síndrome de Tourette

Una rara mutación genética que altera la producción de histamina en el cerebro es una causa de los síntomas típicos del síndrome de Tourette, según los resultados de una investigación reciente.

El síndrome de Tourette es un trastorno neurológico caracterizado por tics nerviosos, es decir movimientos o vocalizaciones que se generan de manera repentina, involuntaria y en reiteradas ocasiones. La enfermedad afecta a un porcentaje de alrededor del 1 por ciento de los niños, y a un porcentaje menor de adultos. Los tics comienzan en mitad de la niñez y alcanzan su máxima expresión al comenzar la pubertad. El síndrome de Tourette no es una enfermedad que ponga en peligro la vida del paciente, pero puede limitarle bastante en algunos aspectos, sobre todo los sociales.

Lo descubierto ahora por el equipo de Christopher Pittenger y Lissandra Castellan Baldan, de la Universidad Yale en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, sugiere que ciertos fármacos, ya existentes y que actúan sobre los receptores de histamina en el cerebro, podrían tener una utilidad adicional, al servir también para tratar el síndrome de Tourette.

La histamina a menudo está implicada en las alergias, pero además desempeña un papel importante como molécula de señalización en el cerebro. Esta función de la histamina explica por qué algunos medicamentos que actúan sobre la histamina para tratar alergias hacen que las personas sientan somnolencia.

En 2010, los investigadores de la Universidad Yale constataron que una familia con nueve miembros que sufren el síndrome de Tourette portaba una mutación en un gen llamado HDC, que interfiere en la producción de histamina. El nuevo trabajo demuestra que esta mutación causa los síntomas típicos de la enfermedad. Los ratones con la misma mutación desarrollan síntomas similares a los del síndrome de Tourette, tal como ha verificado el equipo de Christopher Pittenger y Lissandra Castellan Baldan.


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Un futuro con sequías más severas y persistentes para Europa

La lluvia torrencial y la sequía no son mutuamente excluyentes. De hecho, es normal que si la lluvia se concentra mayormente en unos pocos diluvios catastróficos a lo largo del año, el daño causado por esas inundaciones se alterne con el provocado por la sequía en otras temporadas del año.

Para finales de este siglo, se teme un aumento en la frecuencia e intensidad de las sequías en Europa debido al cambio climático y al incremento del uso de agua. Hasta cierto punto era previsible, pero un nuevo estudio, a cargo de especialistas del Centro Conjunto de Investigación de la Comisión Europea, y la Universidad de Cassel en Alemania, respalda ahora ese temor.

Los resultados que apuntan a ese futuro preocupante, han sido presentados públicamente a través de un informe en la revista académica Hydrology and Earth System Sciences, editada por la EGU (European Geosciences Union).

La investigación realizada por el equipo de Giovanni Forzieri muestra que muchas cuencas fluviales, sobre todo en el sur de Europa, presumiblemente serán más propensas a períodos con menor disponibilidad de agua, debido en buena parte a los efectos meteorológicos del cambio climático global.


Una demanda de agua siempre creciente, una población en aumento y el uso intensivo de agua con fines agrícolas e industriales, producirá reducciones aun más fuertes en el nivel de los ríos.

La sequía es un grave desastre natural que puede tener impactos considerables en la sociedad, el medio ambiente y la economía. Tan solo en Europa, el costo estimado de las sequías durante las últimas tres décadas es de más de 100.000 millones de euros.

Los autores del estudio exploraron, mediante modelos climáticos e hidrológicos en escenarios distintos de calentamiento global, la cuestión de si las temperaturas crecientes y un consumo intensivo de agua podrían causar en Europa sequías más intensas y de mayor duración, y en tal caso cuáles serían las zonas más castigadas.

Esos escenarios reflejan posibles evoluciones del cambio climático hasta el año 2100.

Los resultados de la investigación indican que las regiones del sur de Europa serán las más afectadas. Para el caudal mínimo de ríos y arroyos se prevén fuertes reducciones en la Península Ibérica, el sur de Francia, Italia y los Balcanes; los descensos en los niveles de flujo mínimo podrían ser del 40 por ciento. En cuanto a los períodos de escasez de agua podrían incrementarse hasta en un 80 por ciento. Y todo ello solo por efecto del cambio climático, sin contar otros factores.


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Nuestros pulmones tienen receptores de olor

La nariz no es el único órgano del cuerpo humano capaz de detectar cosas como por ejemplo el humo de un cigarrillo propagándose por el aire. Se ha descubierto que nuestros pulmones también tienen receptores de olor.

El hallazgo lo ha hecho el equipo de Yehuda Ben-Shahar, de la Universidad Washington en San Luis de Misuri, Estados Unidos.

A diferencia de los receptores de la nariz, que están ubicados en las membranas de células nerviosas, las de nuestros pulmones están en las membranas de células neuroendocrinas. En vez de enviar impulsos nerviosos a nuestro cerebro para hacer que percibamos de manera consciente el olor del humo del tabaco, los receptores de olor en esas células neuroendocrinas incitan a éstas a liberar hormonas que hacen que las vías respiratorias se estrechen.

No podemos olvidar, tal como argumenta Ben-Shahar, que la estructura de nuestro cuerpo es, en bastantes aspectos, la de unos tubos abiertos al exterior, de modo que los mismos conductos que nos permiten respirar o tragar están esencialmente abiertos a cualquier cosa del entorno. Aunque esos conductos están dentro de nuestro cuerpo, a efectos prácticos forman parte de nuestra capa externa, por lo que constantemente sufren agresiones ambientales, y es lógico que la evolución les haya provisto de mecanismos de protección muy contundentes.

En otras palabras, las células neuroendocrinas pulmonares, gracias a los citados receptores de olor, actúan como centinelas con la misión de impedir el paso, en la medida de lo posible, a sustancias químicas irritantes o tóxicas.

Estas células pueden ser responsables de la hipersensibilidad química que caracteriza a dolencias respiratorias tales como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) y el asma. Como es sabido, a los pacientes con estas afecciones no les conviene exponerse a cosas tales como humos, perfumes fuertes y olores punzantes en general, ya que pueden provocarles una constricción de las vías respiratorias y dificultades para respirar.

Los receptores de olor en las células neuroendocrinas pulmonares podrían ser un blanco terapéutico útil. Mediante la estrategia de bloquearlas, tal vez se podría impedir algunos ataques de asma y EPOC, permitiendo a los pacientes de estas enfermedades reducir su consumo de esteroides o broncodilatadores.


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Insólita y enorme población de anémonas marinas viviendo bajo el hielo antártico

Se ha confirmado que las extrañas anémonas de mar descubiertas de manera inesperada viviendo afianzadas en la cara interior de la Plataforma o Barrera de Hielo de Ross, en la Antártida, son de una nueva especie, y ya se le ha dado un nombre a ésta. El espectacular hallazgo se hizo gracias a un robot explorador equipado con cámaras que viajó, a través de un pozo de 270 metros de hondo excavado para tal fin, a la cara interior de la plataforma, la que da al agua sobre la que flota buena parte de esta gigantesca masa de hielo.

Los científicos no esperaban descubrir organismos que vivieran aferrados al hielo, y menos aún de una especie totalmente desconocida. El hallazgo y la investigación posterior revelan la existencia, en ese lugar tan inhóspito, de un ecosistema completamente nuevo que nadie había visto antes.

La nueva especie, Edwardsiella andrillae, cuenta con una inmensa población, a juzgar por las imágenes captadas por el robot.

Individuos de Edwardsiella andrillae, una nueva especie de anémona de mar, aferrados a la cara inferior de la Plataforma de Hielo de Ross, en la Antártida, y un organismo cilíndrico, aún no identificado, aferrándose a algunas de esas anémonas.

El equipo de Marymegan Daly, especialista en anémonas de mar de la Universidad Estatal de Ohio, Estados Unidos, ha estudiado los especímenes recogidos por los científicos e ingenieros del proyecto ANDRILL. Las anémonas de esta especie hasta ahora desconocida son de tamaño pequeño, color blancuzco, y cuentan con otros rasgos característicos, pero el rasgo más llamativo es que están "plantadas cabeza abajo", por así decirlo, con sus tentáculos asomando hacia el agua fría de debajo, como flores creciendo en un techo. Viven, por tanto, colgando cabeza abajo del hielo, a diferencia de otras anémonas de mar que viven plantadas "cabeza arriba" en el suelo del fondo marino.


El robot SCINI, capaz de viajar bajo el hielo de la Antártida para fotografiar comunidades bentónicas, fue usado, con algunas modificaciones, en el proyecto ANDRILL. Gracias a este robot, se descubrió la nueva especie de anémona de mar.

Aunque ya se habían encontrado otras anémonas de mar en la Antártida, ésta es la primera especie que se sabe que vive aferrada al hielo.

Quedan por resolver muchos misterios sobre estas extrañas anémonas. Aunque algunas anémonas de mar se entierran en la arena usando sus tentáculos, o inflando y desinflando la base de su cuerpo, esas estrategias no parecen factibles con el duro hielo. Tampoco está claro cómo sobreviven sin llegar a congelarse y cómo se reproducen. No se sabe lo que comen, aunque probablemente se alimenten del plancton del agua que fluye por debajo de la plataforma de hielo.

Además de las anémonas, los científicos vieron peces nadando de manera habitual "al revés", es decir actuando como si la cara inferior de la plataforma de hielo fuera el suelo de su mundo submarino. También se avistaron gusanos poliquetos, anfípodos y una criatura pequeña y extraña, parecida a un cilindro de unos 10 centímetros de largo (4 pulgadas) y unos 2 centímetros y medio (1 pulgada) de diámetro, que nadaba usando apéndices en ambos extremos del cuerpo, y a la que se observó yendo de un anémona a otra bajo el hielo, y aferrándose ocasionalmente a ellas.

Hay planes para explorar más detalladamente este asombroso ecosistema, usando un robot capaz de explorar a mayor profundidad y más lejos del pozo de acceso a través del hielo. La NASA está ayudando a financiar el desarrollo del nuevo robot submarino, porque estos descubrimientos en la Antártida y los resultados de estudios futuros sobre ellos pueden conducir a conclusiones sobre las fronteras biológicas de la vida que impliquen mayores probabilidades de que exista vida en Europa, una luna de Júpiter que está cubierta de hielo y bajo el cual se cree que hay un océano de agua líquida.


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Reconstruyen el genoma de la bacteria que causó la primera pandemia de peste de la historia

Los dientes de dos víctimas de la plaga de Justiniano, considerada la primera pandemia de peste bubónica de la historia, han servido a un equipo de investigadores para reconstruir el genoma de la bacteria causante de la enfermedad (Yersinia pestis). La cepa ha resultado ser totalmente independiente de la que originó la peste negra 800 años después.

Los resultados del trabajo, publicado esta semana en la revista The Lancet Infectious Diseases, demuestran que el brote que originó la plaga de Justiniano no está relacionado con las apariciones posteriores de la patología.

La primera de las tres grandes pandemias de peste de la historia surgió en torno al año 541 y se extendió por Asia, el norte de África y Europa durante unos 200 años. Sus consecuencias en la historia de Europa fueron devastadoras. "Afectó a los territorios ocupados por el Imperio romano, incluida España, y causó entre 50 y 100 millones de muertes", explica a Sinc Hendrik Poinar, uno de los autores e investigador de la Universidad McMaster (Cánada). La plaga de Justiniano se relaciona con el colapso del Imperio romano de Occidente o Imperio bizantino y la transición a la era medieval.

Los científicos utilizaron para su estudio las piezas dentales de dos personas que murieron a causa de la patología. Los restos, de unos 1.500 años de antigüedad, estaban enterrados en un cementerio de la ciudad de Aschheim (Alemania) y ambas víctimas fallecieron en las últimas fases de la epidemia. Concretamente, cuando esta llegó al sur de la región alemana de Baviera, aproximadamente entre los años 541 y 543.

Tras aislar pequeños fragmentos de ADN de Yersinia pestis encontrados en los dientes, reconstruyeron el genoma completo del microorganismo y lo compararon con los registrados en una base de datos de los genomas de más de cien cepas posteriores. 

Los análisis demostraron que, aunque también se originó en China, la primera variante no tenía relación con los otros dos grandes brotes de la historia: la peste negra –que se desarrolló sobre todo entre 1347 y 1351– y la pandemia más reciente, que se extendió alrededor de 1855.

“Ahora podemos comparar este genoma con los de las cepas actuales y averiguar por qué las variantes antiguas eran tan mortíferas”, asegura Poinar.

A pesar de la gran cantidad de víctimas que ocasionó, la plaga de Justiniano desapareció por sí sola, lo que continúa siendo enigmático para los científicos.

“El trabajo plantea preguntas sobre por qué un patógeno que era tan fuerte y mortífero se desvaneció –afirma Edward Holmes, otro de los autores e investigador en la Universidad de Sidney–. Probablemente las poblaciones de la época evolucionaron hasta ser menos susceptibles a la enfermedad”.

“Otra posibilidad es que los cambios en el clima hicieran que la bacteria no pudiera sobrevivir en la naturaleza”, señala por su parte otro miembro del equipo, Dave Wagner, de la Universidad del Norte de Arizona.

La bacteria Yersinia pestis, que es transmitida al hombre a través de las picaduras de pulgas que viven en roedores, continúa causando miles de muertes al año en algunas regiones de África, Asia y América.

“Si la plaga de Justiniano pudo surgir entre la población, causar una pandemia masiva y después desaparecer, podría ocurrir de nuevo –señala Wagner–.  Afortunadamente, ahora tenemos antibióticos para tratar la enfermedad, lo que disminuye la posibilidad de otra pandemia humana a gran escala”.


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Primer mapa meteorológico de una enana marrón

Las enanas marrones son el eslabón entre los planetas gigantes gaseosos y las estrellas frías débiles. Las más cercanas forman una pareja llamada Luhman 16AB (oficialmente WISE J104915.57-531906), que se encuentran a tan solo seis años luz de la Tierra, en la constelación austral de La Vela. El componente más débil, Luhman 16B, cambia ligeramente su brillo cada pocas horas según rota, lo que sugiere la existencia de cambios en su superficie.

Ahora un equipo de astrónomos, liderados desde el Instituto Max Planck de Astronomía (Alemania) han utilizado la potencia del telescopio VLT del Observatorio Europeo Austral (ESO) para obtener imágenes de estas enanas marrones y establecer las zonas de luz y oscuridad en la superficie de Luhman 16B.

“Observaciones previas sugerían que las enanas marrones pueden tener superficies moteadas, pero ahora podemos hacer un mapa", dice Ian Crossfield, autor  principal del estudio, que aparece en el último número de la revista Nature. "Pronto seremos capaces de ver cómo se forman los patrones de nubes, cómo evolucionan y se disipan en esta enana marrón, y los exometeorólogos podrán predecir si un visitante de Luhman 16B tendrá cielos cubiertos o despejados”.

Para hacer este mapa de la superficie los astrónomos utilizaron una ingeniosa técnica. Observaron las enanas marrones con el instrumento CRIRES del VLT. Esto les permitió no solo ver los cambios en el brillo a medida que Luhman 16B rotaba, sino que además pudieron ver si las zonas oscuras o iluminadas se movían desde o hacia el observador. Combinando toda esta información pudieron recrear un mapa de las áreas claras y oscuras de la superficie.

Las atmósferas de las enanas marrones son muy similares a las de los calientes exoplanetas gaseosos gigantes, por lo que estudiando a modo comparativo las enanas marrones más accesibles los astrónomos pueden aprender más sobre las atmósferas de planetas gigantes jóvenes.

Crossfield comenta: “Nuestro mapa de esta enana marrón nos acerca un paso más a la meta de conocer los patrones climáticos en otros sistemas solares. Desde muy pequeño me enseñaron a apreciar la belleza y la utilidad de los mapas. ¡Es emocionante que estemos empezando a hacer mapas de objetos que están fuera de nuestro sistema solar!”.

Las enanas marrones no contienen la suficiente masa como para iniciar fusiones nucleares en su interior y solo pueden brillar débilmente en longitudes de onda infrarrojas de la luz.

La existencia de la primera enana marrón se confirmó hace tan solo veinte años y solo se conocen unos pocos cientos de estos elusivos objetos. La enana marrón binaria Luhman 16AB es el tercer sistema más cercano a la Tierra después de Alfa Centauri y de la Estrella de Barnard, pero fue descubierta a principios de  2013.


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Variedad y abundancia en el universo de planetas sin casi ningún parecido con los de nuestro sistema solar

Desde planetas con una densidad similar a la del plomo, hasta mundos con una atmósfera hecha de gases que en las temperaturas reinantes en las atmósferas y superficies de nuestro sistema planetario sólo pueden ser sólidos, la detección de planetas en el universo está revelando ejemplos a cada cual más exótico. Un segmento especialmente pródigo en "rarezas" es el de los planetas mayores que la Tierra pero menores que Neptuno.

En nuestro sistema solar nos resultan familiares los planetas rocosos de tamaño similar o inferior al de la Tierra, y también los planetas gigantes gaseosos como por ejemplo Júpiter o Neptuno. Los mundos con un tamaño entre el de la Tierra y el de Neptuno no existen en nuestro sistema solar, pero sí en otros. Más de las tres cuartas partes de los candidatos a planetas descubiertos por el telescopio espacial Kepler de la NASA tienen tamaños que van desde el de la Tierra hasta el de Neptuno, cuyo diámetro es cerca de 4 veces mayor que el de nuestro mundo. Tales planetas son muy abundantes en el censo galáctico de planetas confeccionado hasta la fecha, pero no hay ninguno de ese tipo en nuestro sistema solar. Los astrónomos no saben cómo se han formado muchos de esos planetas con tamaños mayores que el de la Tierra pero inferiores al de Neptuno, y ni siquiera están seguros de si están hechos en buena parte de roca, agua o gas.

En general, a los planetas mayores que la Tierra pero menores que Neptuno se les tiende a catalogar en dos categorías: la de las SuperTierras, que consiste esencialmente en versiones más grandes de planetas rocosos como por ejemplo lo son la Tierra o Venus, y la de los MiniNeptunos, que se podrían definir como los más pequeños de entre los planetas gigantes gaseosos. Sin embargo, la frontera entre SuperTierra y MiniNeptuno es ambigua, y todo apunta a que en ella hay mundos exóticos, que poseen características de ambas categorías de planetas. A algunos de estos mundos, los podríamos ver como SuperTierras con una atmósfera densísima, o como planetas gigantes gaseosos con un núcleo rocoso geológicamente no muy distinto de por ejemplo Venus.

Más de las tres cuartas partes de los candidatos a planetas descubiertos por el telescopio espacial Kepler de la NASA tienen tamaños que van desde el de la Tierra hasta el de Neptuno, cuyo diámetro es cerca de 4 veces mayor que el de la Tierra. Tales planetas son muy abundantes en el censo galáctico de planetas confeccionado hasta la fecha, pero no hay ninguno de ese tipo en nuestro sistema solar.

La cercanía de un planeta a su estrella también añade más variantes a la posible naturaleza de esos mundos de categoría ambigua. Un calor intenso puede hacer con facilidad que un mundo pierda una envoltura gaseosa de hidrógeno y helio, por lo que ya no será un planeta gaseoso, por lo menos tal como los conocemos en nuestro sistema solar. El mismo calor que despoja a esos mundos de su atmósfera de hidrógeno y helio puede volver gaseosos materiales que en la atmósfera o en la superficie de otros planetas están casi siempre en estado sólido, y generar así una nueva y exótica atmósfera.

La masa de un planeta también influye de manera notable en su evolución geológica y atmosférica. Densidad y gravedad son arquitectos muy activos de la estructura geológica y de la estructura atmosférica de un mundo.

Este amplio abanico potencial de clases de planetas, que se extiende más allá de lo manejable con la clasificación un tanto simplista que solo contempla SuperTierras o MiniNeptunos, emerge con creciente fuerza en las investigaciones actuales sobre los planetas del universo.

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Células madre para recobrar la vista en casos de degeneración macular asociada al envejecimiento

Mucha gente en el mundo sufre de degeneración macular asociada al envejecimiento. Solo en Alemania la cifra de afectados es de cerca de cuatro millones y medio. La enfermedad está asociada con una disminución gradual de la agudeza visual, y puede provocar la pérdida de la capacidad de leer o de la de conducir un coche.

Cuando se tiene esta enfermedad, el centro del campo de visión se vuelve borroso, como si estuviese cubierto por un velo. Esto ocurre a causa de los daños sufridos por una capa de células debajo de la retina y conocida como epitelio pigmentario de la retina. Dicho epitelio coordina el metabolismo y la función de las células sensoriales en el ojo. Los procesos inflamatorios en esta capa están asociados con la degeneración macular asociada al envejecimiento, y los desechos metabólicos en este sitio se reciclan con menor eficiencia.

Hasta la fecha, no hay cura para la degeneración macular asociada al envejecimiento; los tratamientos disponibles sólo pueden aliviar los síntomas. Pero quizá la haya en un futuro no muy lejano, a juzgar por los resultados recientes de una línea de investigación.

Preparativos para una de las operaciones del estudio: Boris V. Stanzel, a la izquierda, Claudine Strack, en el centro, y Ralf Brinken, todos ellos del Departamento de Oftalmología de la Universidad de Bonn.





Científicos de Alemania y Estados Unidos han desarrollado, y ahora también probado en conejos, un nuevo método por el cual las células del epitelio pigmentario de la retina que son dañadas cuando se sufre de degeneración macular asociada al envejecimiento pueden ser reemplazadas.

El equipo del Dr. Boris V. Stanzel, del Departamento de Oftalmología de la Universidad de Bonn en Alemania, implantó distintos epitelios pigmentarios de retina, los cuales fueron obtenidos, entre otras fuentes, de células madre de donantes humanos adultos. Estas células han sido utilizadas ahora por primera vez en una investigación científica encaminada a hacer viable su trasplante.

El descubrimiento y la caracterización de las células madre adultas de epitelio pigmentario de retina fueron llevados a cabo por el grupo de la profesora Sally Temple y el Dr. Jeffrey Stern del Instituto de Células Madre Neurales (NSCI) en Nueva York, Estados Unidos. El Dr. Timothy Blenkinsop del NSCI fue quien implementó los métodos pioneros para cultivar las células madre de modo que se formase una estructura muy parecida al epitelio pigmentario natural de retina.

Las técnicas de implantación para el nuevo método fueron desarrolladas por investigadores que trabajan con el Dr. Stanzel en el citado Departamento de Oftalmología de la Universidad de Bonn.

Los resultados de los experimentos prueban que las células del epitelio pigmentario de la retina obtenidas a partir de células madre adultas tienen el potencial de reemplazar células destruidas por degeneración macular asociada al envejecimiento. Sin embargo, la aplicación clínica todavía aparece muy lejana, tal como advierte el Dr. Stanzel. Se necesita investigar más.


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Detección precoz de cáncer pulmonar en el aliento

Gracias a los resultados de una investigación, se está trabajando en el desarrollo de un dispositivo que analiza el aliento de una persona enferma con cáncer de pulmón, de un modo no muy distinto en concepto a las pruebas de detección de alcohol que hace la policía a conductores de vehículos en la calle, para prevenir accidentes de tráfico.

El dispositivo en el que está trabajando un equipo de especialistas de la Universidad de Huddersfield en el Reino Unido será capaz de detectar señales tempranas de cáncer de pulmón, aumentando así las probabilidades de cura.


El cáncer de pulmón es una de las mayores causas de muerte en el mundo. En el Reino Unido provoca cerca de un seis por ciento de los fallecimientos. El riesgo de muerte deriva en buena parte del hecho de que la enfermedad suele estar bastante avanzada cuando los síntomas se diagnostican, y para entonces el tratamiento resulta ya poco eficaz.

Sin embargo, el nuevo dispositivo en el que trabaja el equipo de las científicas Rachel Airley y Emer Sheridan, será capaz de detectar síntomas tempranos de la enfermedad, lo que permitirá aplicar un tratamiento en una fase muy temprana de ella y por tanto con muchas más probabilidades de lograr una curación.

Además, el análisis se podrá hacer en farmacias, lo que facilitará la labor de prevención y seguramente acabará salvando muchas vidas humanas. Un momento adecuado para invitar a alguien a que se haga el test es cuando visite una farmacia en busca de ayuda para dejar de fumar.


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Diseñan envases comestibles a partir de un biopolímero

Recubrir frutas, encapsular aderezos o fabricar láminas podrían ser los nuevos usos como empaque comestible del BiLac, biopolímero desarrollado en el Instituto de Biotecnología (IBUN) de la U.N. de Colombia. Un equipo multidisciplinar conformado por estudiantes de pregrado y posgrado de Diseño Industrial, Dietética y Psicología ha venido trabajando durante el último año en el proyecto “Diseño de empaques comestibles, impulsados por un avance tecnológico en el desarrollo de biopolímeros”.

“Dadas las características y las posibilidades del biopolímero, este encapsulado se dispondría sobre los alimentos como un aderezo. Por ejemplo, el cliente llega a la barra de ensaladas y compra un kit de aderezos. Según las condiciones de humedad y temperatura el biopolímero se degrada y empieza a esparcirse sobre el alimento”, explica Germán Silva, director del proyecto.

La búsqueda de nuevos usos del BiLac, un biopolímero derivado de sacarosa con propiedades de biodegradación y biocompatibilidad –físicamente parecido al almidón de yuca– obtenido en 1999 en el IBUN, ha permitido también trabajarlo como ingrediente en alimentos debido a su funcionalidad como fibra soluble demostrada en ensayos biológicos y clínicos.
BiLac también ha sido probado como recubrimiento comestible en frutas, donde se pudo observar notables propiedades de barrera, es decir, con cualidades para resistir fenómenos de permeabilidad y absorción que pueden ocasionar el intercambio de gases, vapores y radiaciones en sistemas de empaque o en el propio entorno.

Dentro de la investigación realizada en el marco del proyecto se encontró que durante la primera mitad de la presente década, la industria alimentaria representó un valor de $1,5 trillones de dólares, destacando el comercio en países como Estados Unidos y Japón.

En la actualidad, el crecimiento del sector alimentos sigue siendo considerable y simultáneamente se ha presentado un aumento en el desarrollo de nuevos productos y avances importantes en el tema de la conservación de las características de los alimentos durante los procesos de almacenamiento, transporte y comercialización, principalmente en materia de packaging y embalaje.

Silva comenta que las tendencias en los hábitos alimentarios han ejercido también un efecto determinante sobre las áreas de innovación tecnológica y, especialmente, en la producción de alimentos que conserven al máximo las características de un producto fresco.

Por esta razón, el incremento en la demanda de nuevos empaques, que generen las mismas prestaciones que los actuales de origen petroquímico y reduzcan los impactos negativos generados sobre los ecosistemas es una prioridad en el tema ambiental y en el diseño de producto.

Entre las alternativas sostenibles para el desarrollo de packaging se encuentra la implementación de avances tecnológicos en el campo de materiales y procesos, y específicamente se reconoce el aporte de los grupos de investigación en el tema de envases y recubrimientos comestibles a partir de biopolímeros.

En este sentido, “el diseño industrial se viene consolidando como un facilitador en la transferencia de tecnología”, comenta Silva.


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Un experimento del CERN produce el primer haz de antihidrógeno

En un artículo publicado en Nature Communications, la colaboración internacional de ASACUSA (Atomic Spectroscopy And Collisions Using Slow Antiprotons) informa de la detección de 80 átomos de antihidrógeno 2,7 metros después de su producción, donde la influencia de los campos magnéticos usados para producir los antiátomos es pequeña.

Según los científicos, este resultado es un importante paso adelante para realizar estudios precisos con espectroscopía de átomos de antihidrógeno.
La antimateria primordial (producida en los primeros instantes tras el Big Bang) nunca ha sido observada en el universo, y su ausencia sigue siendo uno de los mayores enigmas científicos. Sin embargo, es posible producir significativas cantidades de antihidrógeno en los experimentos del CERN.

Los espectros del hidrógeno y el antihidrógeno deberían ser idénticos, según la teoría, por lo que cualquier pequeña diferencia abriría una ventana al descubrimiento de 'nueva física', y podría ayudar a resolver el enigma de la antimateria.

El átomo de hidrógeno es el más simple (un protón acompañado por un electrón), y por ello uno de los sistemas más estudiados y mejor comprendidos en Física. Por tanto, las comparaciones entre átomos de hidrógeno y antihidrógeno es una de las mejores formas de medir con precisión la simetría entre materia y antimateria.

Ambas se aniquilan inmediatamente cuando se encuentran, así que, además de crear antihidrógeno, uno de los retos es mantener los antiátomos aislados de la materia ordinaria. Para lograrlo, los experimentos aprovechan las propiedades magnéticas del antihidrógeno (similares a las del hidrógeno) y usan campos magnéticos no uniformes muy intensos para 'atrapar' antiátomos el tiempo suficiente para estudiarlos.

Sin embargo, la intensidad de estos campos magnéticos degrada las propiedades espectroscópicas de los antiátomos. Para permitir estudios de espectroscopía de alta resolución, la colaboración ASACUSA ha desarrollado un innovador sistema para transferir átomos de antihidrógeno a un lugar donde pueden ser estudiados 'en vuelo', lejos del intenso campo magnético.

"Los antiátomos de hidrógeno no tienen carga eléctrica, por lo que es un gran reto transportarlos desde la trampa”, explica Yasunori Yamazaki, investigador japonés de RIKEN que lidera la colaboración ASACUSA.
“Nuestros resultados son muy prometedores para estudios de alta precisión de átomos de antihidrógeno –continúa–, particularmente en su estructura hiperfina, una de las dos propiedades mejor conocidas del hidrógeno. Su medida en antihidrógeno permitirá la prueba más precisa de la simetría entre materia y antimateria. Estamos ansiosos por empezar de nuevo las pruebas este verano con un dispositivo incluso mejor".

El siguiente paso para el experimento ASACUSA será optimizar la intensidad y la energía cinética de los haces de antihidrógeno, y entender mejor su estado cuántico.

Los progresos en experimentos que trabajan con antimateria en el CERN han avanzado significativamente en los últimos años. En 2011, el experimento ALPHA anunció haber atrapado átomos de antihidrógeno durante 1.000 segundos (unos quince minutos), y la observación de transiciones hiperfinas de los antiátomos atrapados en 2012. Y en 2013 el experimento ATRAP anunció la primera medida directa del momento magnético de un antiprotón, con una precisión nunca antes lograda.


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Un fenómeno inesperado puede ser la clave para mitigar inestabilidades de la fusión nuclear

En una llamativa demostración de que una tecnología muy antigua puede encontrar usos muy nuevos, unos físicos nucleares han descubierto que un fenómeno inesperado, creado por un dispositivo inventado en el siglo XIX y conocido como La Bobina de Helmholtz, ofrece nuevas y fascinantes pistas sobre una manera en la que se podría conseguir la fusión nuclear controlada en la Máquina Z, una máquina que en muchos aspectos es de un tipo único en el mundo, y que es capaz de generar temperaturas más calientes que el Sol.

En los últimos años, la Máquina Z, emplazada en unas instalaciones de los Laboratorios Nacionales de Sandía en Estados Unidos, se ha empleado para experimentos a cada cual más asombroso. Por ejemplo, uno de ellos, sobre el cual los redactores de NCYT de Amazings escribimos un artículo (http://www.amazings.com/ciencia/noticias/200407a.html) publicado el 17 de abril de 2007, consistió en generar hielo en cuestión de nanosegundos, aunque un hielo más caliente que el punto de ebullición del agua.

En experimentos recientes, dos Bobinas de Helmholtz, instaladas para proporcionar un campo magnético secundario, adicional al descomunal campo magnético de la Máquina Z, inesperadamente alteró y enlenteció el crecimiento de la Inestabilidad de Rayleigh-Taylor magnética, una distorsión plasmática inevitable que se traduce usualmente en un giro rápido e incontrolable que trunca, sin que se pueda evitar, todos los intentos de lograr una fusión nuclear controlada en los cuales dicha distorsión aparece.

Los experimentos del equipo del físico Tom Awe con Bobinas de Helmholtz alteraron de manera espectacular la naturaleza de dicha inestabilidad. Tal como reconoce Awe, él y sus colegas todavía no alcanzan a comprender del todo qué hace exactamente la Bobina de Helmholtz en el medio reproducido en los experimentos, pero sin duda han dado con una puerta "secreta" hacia avances potencialmente muy útiles dentro de la fusión nuclear.


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Descubren una señal bacteriana que incita a animales a adherirse al casco de barcos

El biofouling o bioincrustación es un problema común en todos los océanos. Consiste en la acumulación, en la parte sumergida del casco de un barco, de organismos que se adhieren a él, tales como algas, mejillones, y percebes. Esta masa de "polizones" aumenta en el barco la resistencia al avance por el agua, y, en consecuencia, el consumo de combustible. Esto implica costes económicos adicionales, y, lo que es aún peor, mayores daños medioambientales como consecuencia de las emisiones extra de dióxido de carbono (CO2).

En sólo unos meses, la parte sumergida del casco de un barco puede quedar completamente cubierta de organismos marinos. Se calcula que esto significa un aumento en el consumo de combustible de un 28 por ciento y aporta, en promedio, emisiones adicionales de CO2 calculadas en unos 250 millones de toneladas anuales. En cuanto al costo económico que el consumo extra de combustible tiene para la marina mercante, se calcula que supera los 200.000 millones de dólares anuales.

Ahora, unos especialistas del Laboratorio Marino de Kewalo, dependiente de la Universidad de Hawái en Manoa, junto con científicos del Instituto Médico Howard Hughes y el Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena, de Estados Unidos todas estas entidades, han descubierto un activador biológico del biofouling.

Los individuos de la especie animal investigada por el equipo de Michael Hadfield y Nicholas Shikuma comienzan su vida como larvas minúsculas que flotan en mar abierto. Pero antes de que las larvas de estos singulares animales, conocidos como gusanos de tubo o mercierellas, se asienten sobre una superficie y comiencen a crecer, necesitan una señal bacteriana para iniciar la metamorfosis.

La pregunta crucial es: ¿Cómo encuentran el lugar adecuado para aposentarse y hacer esa transformación? En el lugar debe haber comida disponible y también otros miembros de la especie con quienes reproducirse. El éxito de las especies depende de que las larvas se establezcan exactamente en el lugar correcto.

El biofouling, en el caso de este animal, comienza cuando las larvas flotantes entran en contacto con una biopelícula formada por un microbio en superficies de acero, plástico, y vidrio en aguas tranquilas del océano.

En el nuevo estudio se ha logrado aislar las bases genéticas de esta nueva forma de interacción bacteria-animal.

Hadfield y sus colaboradores han estado estudiando la mercierella o gusano de tubo de la especie Hydroides elegans desde 1990. En su laboratorio, los investigadores cultivaron cepas de bacterias para identificar los genes específicos que están involucrados en el proceso que impulsa a las larvas de H. elegans a abandonar su forma de vida basada en nadar libremente por el mar y "convencerlas" para comenzar una nueva y sedentaria fase de su vida, adheridas a superficies duras.


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Un poco de planeta y un poco de enana marrón

Un objeto cósmico descubierto a unos 440 años-luz de distancia de la Tierra puede que obligue a la comunidad científica a replantearse algunas de las suposiciones ampliamente aceptadas por la astrofísica acerca de cómo se forman las estrellas y los planetas.

El objeto descubierto por el equipo de Thayne Currie, de la Universidad de Toronto en Canadá, aparentemente está en órbita a una estrella muy joven. Después de análisis exhaustivos de datos muy detallados del objeto a lo largo de siete años de mediciones, incluyendo su gravedad, su temperatura, y su composición molecular, no está claro qué es. Podría ser un planeta gigante gaseoso al estilo de Júpiter o bien una estrella fallida (una enana marrón). Dependiendo de qué medición se tenga en cuenta, la respuesta podría ser una u otra, tal como reconoce Currie.

Por su masa, las enanas marrones son cuerpos intermedios entre una estrella y un planeta gigante como por ejemplo Júpiter. La masa de una enana marrón suele estar por debajo de 70 veces la de Júpiter. Debido a la insuficiente masa de las enanas marrones, las condiciones en su núcleo no alcanzan los valores umbral a partir de los cuales se generan y mantienen las reacciones termonucleares de fusión que imperan durante la vida de una estrella. A diferencia de una estrella como nuestro Sol, que pasa la mayor parte de su vida "quemando" nuclearmente hidrógeno y manteniendo una temperatura interior constante, la vida de una enana marrón consiste en un enfriamiento progresivo que comienza poco después de su formación.

Imagen del sistema ROXs 42B obtenida desde el Observatorio Keck. La estrella se encuentra en el centro de la región enmascarada. ROXs 42Bb, señalado como "b", orbita a unas 150 unidades astronómicas, o sea 150 veces la distancia de la Tierra al Sol. El otro objeto, señalado como "c", probablemente es solo una estrella lejana, situada al fondo, y sin ninguna relación con el sistema de ROXs 42B.

ROXs 42Bb tiene una masa unas 9 veces mayor que la de Júpiter. Esto lo coloca un poco por debajo de la línea divisoria que se ha venido considerando como la frontera que separa a los planetas más masivos de las enanas marrones más livianas. Sin embargo, este astro se encuentra separado de su estrella por una distancia 30 veces mayor que la que separa a Júpiter de nuestro Sol. Esto plantea incógnitas para las que por ahora no hay respuestas. Si un objeto tan masivo y tan alejado de su estrella es un planeta, ¿cómo se formó? A juzgar por los modelos comúnmente aceptados de formación de astros, por su masa ROXs 42Bb encaja con el proceso por el que se suelen formar los planetas, mientras que por su gran lejanía a su estrella encaja con el proceso por el que se suelen formar las enanas marrones. ¿Es ROXs 42Bb una rareza cósmica? ¿O es que hay errores en los modelos teóricos de formación de astros? Habrá que investigar más para resolver este enigma.

Los datos analizados en el estudio y que han permitido hacer los hallazgos se obtuvieron mediante los observatorios astronómicos Keck y Subaru, en Mauna Kea, Hawái, Estados Unidos, y el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile. El equipo internacional de investigación incluye científicos del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland, Estados Unidos, la Universidad de Hawái, la de Montreal en Canadá, la de Hyogo en Japón, el Observatorio de la Universidad de Múnich (Observatorio de Wendelstein) en Alemania, y la Universidad Ludwig-Maximilian en Alemania.


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