martes, 10 de septiembre de 2013

Telefonía movil, wifi y cancer: mitología pura

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En los últimos años estamos viendo una escalada en la creencia popular en que las antenas de telefonía móvil y el wifi, producen cáncer y otras enfermedades , llegando, incluso, al ámbito político, provocando patinazos como el del parlamento vasco o el del gobierno municipal del Ferrol.

El caso es que poco, o nada, ha importado que las pruebas científicas no hayan encontrado ninguna relación entre las ondas de telefonía movil y el wifi con el desarrollo de ningún tipo de cáncer. Aunque si tenemos en cuenta que todavía hay gente que cree que los hornos microondas o los sujetadores con aros lo producen, lo que no se es de que nos extrañamos. Y todo ello, pese a que la propia Organización Mundial de la Salud dice, claramente:

Conclusiones: Ninguna evaluación nacional o internacional reciente ha concluido que la exposición a los campos de RF de los teléfonos móviles o de sus estaciones base tenga consecuencias adversas para la salud.


Aunque claro, todos los defensores de la malignidad de las ondas electromagnéticas, defienden que la OMS está al servicio de los grandes servicios financieros y empresariales del mundo, excepto para recordarnos que las ondas de telefonía móvil fueron incluidas en la categoría 2B, como posiblemente cancerígenos, junto con otros elementos tan peligrosos como el café . Pero es justo señalar que son ellos los que dan el pistoletazo de salida, introduciendolas en este grupo, a partir de un informe de INTERPHONE  cuyo resumen comienza con esta frase: «Se observó una reducción de la proporción de glioma y meningioma para aquellas personas que fueron usuarios habituales de móvil.». Pero... ¿no decíamos que es posible que produzca cáncer? 

Entonces, ¿Qué falla con este estudio? Lo mismo que con prácticamente todos los demás:

  1. Sesgo de memoria. Son estudios retrospectivos, en los que preguntan hoy cuánto usé el móvil cuando se cayeron las Torres Gemelas. Obviamente, quienes tienen un cáncer craneal se acordarán mejor de aquello que creen que lo pudo causar… como si usaron el móvil o no. Por lo tanto, el estudio posiblemente tienda a sobrestimar el efecto.
  2. Estudio metralleta. Dispone de un montón de datos sobre miles de personas… y aprovecha para comparar todo con todo. Así pues, sólo por azar encontraremos resultados “estadísticamente significativos” (la significación estadística se fija en un 5% de probabilidades de aceptar como válidos esos resultados cuando realmente no lo son). Por lo tanto, cuantas más comparaciones hagamos, más probabilidades tendremos de encontrar falsos positivos, resultados significativos donde realmente no los hay.
  3. Ausencia de relación dosis-respuesta. Si trabajar es causa para ganar dinero, cuanto más trabaje, más dinero ganaré (o eso se supone). Y si hablar por teléfono causa cáncer, cuanto más hable, más cartas tendré para desarrollar un cáncer. Sin embargo, esa relación no se ha observado en los estudios: de hecho, en el INTERPHONE ocurre algo curioso, y es que el segundo grupo que más usa el móvil… ¡es el que menos cáncer tiene!


Resumiendo: los estudios publicados coinciden casi unánimemente en afirmar que no existe una relación entre móviles y cáncer, y los pocos que encuentra una relación (a favor o en contra) pueden ser explicados perfectamente como resultado del error estadístico.


Base científica

Para poder saber si estas ondas producen cáncer, primero deberíamos saber que es:

Se trata de la reproducción incontrolada de una célula, que ocurre por una acumulación de errores en los genes que controlan los mecanismos de regulación. En general el comportamiento de las células cancerosas se caracteriza por escapar al control reproductivo que requería su función original, perdiendo sus capacidades primitivas y adquiriendo otras que no les corresponden, invadiendo de forma progresiva y por distintas vías órganos próximos, o incluso diseminándose a distancia (metástasis), con crecimiento y división más allá de los límites normales del órgano al que pertenecían primitivamente, diseminándose por el organismo fundamentalmente a través del sistema linfático o el sistema circulatorio, y ocasionando el crecimiento de nuevos tumores en otras partes del cuerpo alejadas de la localización original. Por lo tanto, para causar un cáncer tenemos que alterar genes (oncogenes y genes supresores de tumores: Rb, p53, p21, Fas…)

(Fuentes: Perarduaadastra , wikipedia ).

Por lo tanto, para causar un cáncer tenemos que alterar esos genes, por ejemplo mediante agentes químicos que hagan un lío en las hebras de ADN, o con radiaciones ionizantes. ¿Por qué ionizantes? Porque son las que tienen la capacidad de alterar los átomos y los enlaces de la cadena de ADN, rompiéndola o formando puentes “artificiales”, bien de forma directa (neutrones, partículas beta) o bien creando productos intermedios (especies reactivas de oxígeno) como hacen los fotones. Pero para que un fotón sea capaz de ionizar un átomo y, en último término, causar cáncer, debe tener una energía mínima, que oscila entre 7,5-30 electronvoltios1 (o incluso 1 eV, de manera experimental2).

¿Y cuánta energía tienen los fotones de radiación electromagnética que emite mi móvil mientras hablo? Lo podemos calcular mediante la ley de Planck, que dice que la energía del fotón es igual a la constante de Planck multiplicada por la frecuencia de la onda: E=hν Un móvil funciona a una frecuencia de 900-1800 MHz: a eso le corresponde una energía de 0,000008 eV, o sea una millonésima parte de la que haría falta para romper el ADN y poder producir cáncer (por el contrario, los rayos X de las radiografías tienen una energía de 124 eV). 

(Fuente: perarduaadastra).

Aún así, también se han hecho estudios, tras los cuales la conclusión es que no hay ninguna base científica para asegurar que las radiaciones de telefonía móvil produzcan cáncer, tal y como apuntan en un editorial en el Journal of the National Cancer Institute, o en numerosos estudios la propia OMS. Ni tan siquiera los responsables del informe en el que se basó la OMS para incluirlo en la categoría 2B aportan ninguna prueba en su artículo en The Lancet Oncology.

Intereses

Pero hay otra pregunta a ese respecto: ¿Hay alguien que saque tajada de todo esto? La respuesta es SI. Al menos, aquí en españa  Geosanix, la Organización para la Defensa de la Salud, la Fundación Vivo Sano y la Fundación para la Salud Geoambiental, así como su plataforma asociada Escuela sin Wifi , que lejos de lo que aparenta, no es una plataforma independiente y que son los reponsables de la "carta antiantenas". 

A este respecto, recomiendo leer el post que Luis Alfonso Gámez ha publicado en su blog "Magonia".

Conclusiones

El miedo a que las antenas de telefonía móvil y el wifi provoquen cáncer tiene poco de ciencia y mucho de cara dura de unos cuantos aprovechados de la ignorancia de la mayor parte de la población. No hay ninguna evidencia de que las radiaciones no ionizantes tengan ninguna relación con el cáncer. Sin embargo es curiosa la poca preocupación que estas organizaciones, y la población en general, a ese respecto con las cabinas de rayos uva, o a las largas exposiciones al sol, los cuales SI han demostrado  tener cierta relación.

Es un desastre que en pleno siglo XXI, el miedo y la ignorancia creen mitos y leyendas creídas sin ninguna base y a la cual acuden personas sin escrúpulos a lucrarse, como buitres a la carroña. un poco más de educación no vendría mal.

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viernes, 23 de agosto de 2013

Algebra de Boole: Matemáticas del siglo XIX sin las que no funcionaría internet

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Estamos inmersos en plena era digital, donde los aparatos electrónicos que funcionan, básicamente, a base de recoger ceros y unos, y tratarlos de forma lógica, haciendo cosas que hasta ahora solo eran posibles en los libros de ciencia ficción. Pero como para casi todo en ciencia, hay una base matemática: El álgebra de Boole.

Historia

George Boole, (2 de noviembre de 1815 - 8 de diciembre de 1864), fué  primer profesor de matemáticas del entonces Queen's College, Cork en Irlanda (en la actualidad la Universidad de Cork , en la biblioteca, lectura de metro complejo teatral y el Centro de Boole para la Investigación en Informática se nombran en su honor) en 1849. Pero fué antes, en 1847 cuando escribió un pequeño folleto llamado "The Mathematical Analysis of Logic" , que completo con otro libro " The Laws of Thought" publicado en 1854.

Pero esto quedó en poco más que una curiosidad matemática, hasta 1948, cuando Claude Shannon la utilizó para diseñar circuitos de conmutación eléctrica biestables, aunque ya el propio Alan Touring había utilizado este mismo álgebra de forma teórica, en su diseño de la máquina de Turing (1936). Y con ello, comenzó la era de la computación digital.

Bases

Basada en la teoría de conjuntos (Teoría de Conjuntos - Matemática Aplicada a la Ingeniería), el álgebra de Boole sirve para manejar operaciones lógicas en sistemas de numeración binarios, es decir, basados en ceros y unos. De esta manera se nos permite realizar operaciones matemáticas, como sumas, restas, multiplicaciones, divisiones u operaciones lógicas, como "no algo" ó "esto y lo otro", o "si y solamente si...", tal y como esperaríamos en cualquier sistema de lógica aristotélica. Esto nos permite utilizar tablas de decisión y diagrámas de flujo de datos en los circuitos lógicos.

Para cualquier sistema algebraico existen una serie de postulados iniciales, de aquí se pueden deducir reglas adicionales, teoremas y otras propiedades del sistema, el álgebra booleana a menudo emplea los siguientes postulados:
  • Cerrado. El sistema booleano se considera cerrado con respecto a un operador binario si para cada par de valores booleanos se produce un solo resultado booleano.
  • Conmutativo. Se dice que un operador binario " º " es conmutativo si A º B = B º A para todos los posibles valores de A y B.
  • Asociativo. Se dice que un operador binario " º " es asociativo si (A º B) º C = A º (B º C) para todos los valores booleanos A, B, y C.
  • Distributivo. Dos operadores binarios " º " y " % " son distributivos si A º (B % C) = (A º B) % (A º C) para todos los valores booleanos A, B, y C.

  • Identidad. Un valor booleano I se dice que es un elemento de identidad con respecto a un operador binario " º " si A º I = A.
  • Inverso. Un valor booleano I es un elemento inverso con respecto a un operador booleano " º " si A º I = B, y B es diferente de A, es decir, B es el valor opuesto de A.
Para nuestros propósitos basaremos el álgebra booleana en el siguiente juego de operadores y valores:
  • - Los dos posibles valores en el sistema booleano son cero y uno, a menudo llamaremos a éstos valores respectivamente como falso y verdadero.
  • - El símbolo ·  representa la operación lógica AND. Cuando se utilicen nombres de variables de una sola letra se eliminará el símbolo ·,  por lo tanto AB representa la operación lógica AND entre las variables A y B, a esto también le llamamos el producto entre A y B.
  • - El símbolo "+" representa la operación lógica OR, decimos que A+B es la operación lógica OR entre A y B, también llamada la suma de A y B.
  • - El complemento lógico, negación ó NOT es un operador unitario, en éste texto utilizaremos el símbolo " ' " para denotar la negación lógica, por ejemplo, A' denota la operación lógica NOT de A.
  • - Si varios operadores diferentes aparecen en una sola expresión booleana, el resultado de la expresión depende de la procedencia de los operadores, la cual es de mayor a menor, paréntesis, operador lógico NOT, operador lógico AND y operador lógico OR. Tanto el operador lógico AND como el OR son asociativos por la izquierda. Si dos operadores con la misma procedencia están adyacentes, entonces se evalúan de izquierda a derecha. El operador lógico NOT es asociativo por la derecha.
  • Utilizaremos además los siguientes postulados:
  • P1 El álgebra booleana es cerrada bajo las operaciones AND, OR y NOT
  • P2 El elemento de identidad con respecto a ·  es uno y con respecto a +  es cero. No existe elemento de identidad para el operador NOT
  • P3 Los operadores ·   y + son conmutativos.
  • P4 ·   y + son distributivos uno con respecto al otro, esto es, A· (B+C) = (A·B)+(A·C) y A+ (B·C) = (A+B) ·(A+C).
  • P5 Para cada valor A existe un valor A' tal que A·A' = 0 y A+A' = 1. Éste valor es el complemento lógico de A.
  • P6 ·   y + son ambos asociativos, ésto es, (AB) C = A (BC) y (A+B)+C = A+ (B+C).
(Fuente - http://www.monografias.com/trabajos14/algebra-booleana/algebra-booleana.shtml)

Porqué el álgebra de Boole

Obviamente, la respuesta es bastante sencilla. Todas las máquinas digitales funcionan con electricidad, a partir de diferencias de voltaje. Así que a cierto rango de voltaje le asignamos un cero y a otro le asignamos un uno (ceros y unos). De esta manera, gracias al álgebra de boole, podemos operar con estas diferencias de voltaje.



Conclusiones

El álgebra de Boole es la base de toda la electrónica digital. Hoy en día significa que desde tu reloj, hasta internet, no funcionarian sin este ingenio matemático. Es justo decir que sin ella, no existiría el mundo actual tal y como lo conocemos.


Jose Enrique Carrera
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sábado, 17 de agosto de 2013

Por qué los niños de menos de dos años no tienen recuerdos

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En realidad, esto es una verdad a medias. Pero para entender porque esto no es completamente cierto, deberemos tener claros varios conceptos: que es la memoria implícita, que es la memoria explícita, porqué generamos recuerdos y cual es el papel del hipotálamo en todo esto.

MEMORIA IMPLÍCITA Y EXPLÍCITA

Lo primero que deberemos tener en cuenta, es que hay dos tipos de memoria: la memoria implícita y la memoria explícita.

La memoria implícita es un tipo de memoria en la que las experiencias previas ayudan en la ejecución de una tarea, sin que exista una percepción consciente de la existencia de esas experiencias. Este tipo de memoria es común a todos los animales.

Por poner un ejemplo, un perro te muerde y debido a eso, te quedas en estado de shock. A partir de entonces, sientes miedo cada vez que ves a un perro, pero no recuerdas que te haya mordido antes ningún perro. Digamos que, para entendernos, es una memoria puramente emocional, que no tiene porqué estar asociada a un recuerdo explícito (aunque este puede existir).

La memoria explícita, es la recolección consciente e intencional de información y experiencias previas. Resumiendo, sería lo que realmente nosotros llamaríamos recuerdos. Todo aquello que recordamos, ya sea con más o con menos detalle, constituye la memoria explícita.




EL HIPOTÁLAMO Y LA MEMORIA


El hipotálamo (del griego ὑπό, ÿpó: ‘debajo de’, y θάλαμος, thálamos: ‘cámara nupcial, dormitorio’) es una región nuclear del cerebro que forma parte del diencéfalo, y se sitúa por debajo del tálamo.1 Es la región del cerebro más importante para la coordinación de conductas esenciales, vinculadas al mantenimiento de la especie. Regula la liberación de hormonas de la hipófisis, mantiene la temperatura corporal, y organiza conductas, como la alimentación, ingesta de líquidos, apareamiento y agresión. [wikipedia].

El la parte que nos importa, el hipotálamo es el centro de la gestión de nuestras emociones y en función de estas, de nuestros recuerdos. Nuestro cerebro se aprovecha de las emociones fuertes y de los neurotransmisores que se liberan durante la respuesta al estrés, para regular la intensidad con que almacenamos nuestros recuerdos, de manera que los recuerdos que están asociados a una información cargada emocionalmente permanecen grabados en el cerebro. Esta sería la razón por la que recordamos con más facilidad aquellos datos, hechos o experiencias que tienen una carga emocional y afectiva, aquellos que nos han marcado o conmovido.

CONCLUSIONES

En el caso que nos ocupa es, la falta de madurez del hipotálamo lo que hace que hasta, aproximadamente, los dos años (que también es cuando pasamos de considerarlos bebes a considerarlos niños), los bebés tengan memoria implícita, pero no generen memoria explícita.

Los casos, por ejemplo, de niños dados en adopción, suelen ser clarificadores. Niños que con menos de dos años son dados en adopción suelen presentar una respuesta emocional muy marcada ante el rechazo de los demás, a lo demás, de ciertas dificultades en las relaciones sociales.[Ref]

Claramente podemos decir, entonces, que los bebés generan recuerdos, pero implícitos. Lo que no comienzan a generar recuerdos explícitos hasta que son niños. Esto es importante tenerlo en cuenta, porque la memoria implícita también va a afectar de manera decisiva al desarrollo del niño, dejando huellas importantes en su vida adulta.

La relación entre memoria y emociones, también debería tenerse en cuenta, dentro de la metodología educativa, sobre todo en etapas de educación infantil de primer y segundo ciclo, donde la memoria implícita tiene más peso.


REFERENCIAS

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miércoles, 7 de agosto de 2013

Comprendiendo la Gripe

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Pese a tratarse de una enfermedad muy común, la Gripe (o Influenza en inglés) es una enfermedad poco o nada conocida por la mayor parte de la población, que desconoce, habitualmente, aspectos básicos de esta, y la importancia que esta enfermedad puede llegar a tener. Esta falta de información (o formación) unida al exceso de información vertida por los medios cuando hay una noticia al respecto de dicha enfermedad, crea uno de los grandes problemas del siglo XXI: pánico cuando no es necesario y falta total de respuesta cuando sí.

Este artículo presentará conceptos básicos respecto a la enfermedad y procurará desmontar mitos y leyendas al respecto.

Definición

Para empezar, se trata de una enfermedad vírica, que afecta al sistema respiratorio, provocada por el retrovirus de la gripe (o influenza). 

De forma genérica, un virus (de la palabra latina virus, toxina o veneno) es una entidad biológica que para reproducirse necesita de una célula huésped. Cada partícula de virus o virión es un agente potencialmente patógeno compuesto por una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve al ácido nucléico, que puede ser ADN o ARN. La forma de la cápside puede ser sencilla, típicamente de tipo helicoidal o icosaédrica (poliédrica o casi esférica), o compuesta, típicamente comprendiendo una cabeza y una cola. Esta estructura puede, a su vez, estar rodeada por la envoltura vírica, una capa lipídica con diferentes proteínas, dependiendo del virus.

Los retrovirus son virus del tipo Virus ARN (Ver Ref) cuya peculiaridad es que, al contrario que otros virus ARN monocatenarios, usan ADN intermedio para replicarse. La transcriptasa inversa, una enzima viral procedente del propio virus, convierte el ARN viral en una cadena complementaria de ADN, que se copia para producir una molécula de ADN bicatenario viral. Este ADN dirige la formación de nuevos viriones (que son las partículas víricas morfológicamente completas e infecciosas).

El virus de la gripe, contiene 8 genes, dos de los cuales producen dos proteinas, la Hemaglutinina(H) y Neuraminidasa(N). La Hemaglutinina se fija al ácido siálico de la célula huesped para, por endocitosis, introducirse en la célula y utilizar todos los mecanismos de esta para reproducirse. Una vez producidos los viriones (que al salir de la célula se convierten en virus) estos rompen la pared celular (mediante un fenómeno llamado gemación, produciendo una especie de grano, que rompe la pared celular), usando la Neuraminidasa para separarse de ácido siálico y así poder continuar invadiendo otras células.

Existen tres tipo de virus de la gripe.

- El tipo A, que tiene un mayor número de posibles hospedadores. Afecta sobre todo a aves acuáticas, infectando el aparato digestivo y deshechado mediante las heces. 
- El tipo B, que tiene como morador exclusivo al hombre, y que provoca la gripe común.
El tipo C, que tiene como morador exclusivo al hombre, pero que en personas inmuno-competentes no debería producir ninguna simtomatología.

Debido a la diferencia de posibles portadores, los virus tipo B y tipo C producen epidemias, es decir, afectan a muchos individuos, pero en una zona geográfica acotada. El virus del tipo A, al tener mayor número de posibles portadores, se transmite con mayor facilidad produciendo pandemias, es decir, afectando de manera global a la población.

En el caso de la gripe A existen 16 tipos diferentes de Hemaglutininas diferentes y 9 tipos de Neuraminidasas. De ahí las denominaciones de H1N1, o H5N1.

El virus de la gripe A se une, en el caso de las áves, a la pared celular a través del ácido siálico 2-3, mientras que en el caso de los humanos se hace a través del ácido siálico 2-6. Por este motivo no suelen producirse contagios de ave a hombre. Pero esto se ha dado, debido a dos posibilidades, principalmente:

1 - Mutación espontanea del virus. Este virus mantiene los genes aviares.
2 - Recombinación genética.

Síntomas y reacciones anexas

La gripe afecta al aparato respiratorio, de forma directa. Pero la producción de distintas sustancias, como el interferón, produce dolor articular, cefaleas y otras desagradables consecuencias, que más o menos conocemos.

Esto se debe a que cuando tu organismo detecta una infección vírica moviliza al los linfocitos T, que producen diversos mediadores bioquímicos como el interferón, el TNF-α o la interleukina 6. Estas moléculas regulan la respuesta defensiva, una especie de “acelerador celular inmunitario” (de hecho, el interferón es el tratamiento de la hepatitis B). Lo malo es que del mismo modo que potencian tus defensas también alteran tu termostato corporal y provocan la liberación de moléculas inflamatorias (vg. prostaglandinas), desencadenando un cuadro sistémico: esa es la fiebre, falta de apetito, cansancio, dolor muscular y articular que tienes (como los pacientes con hepatitis B, que cada vez que les ponen su dosis semanal de interferón se cogen una “gripe” que les dura un par de días).


Tratamientos

Realmente, no existen actualmente tratamientos. Aunque existen algunos, como el Tamiflú o el homeopático (y esto ya debería hacernos levantar la ceja)  Oscillococcinum®, no ha habido ninguno que haya sido capaz de demostrar su eficacia (Tamiflu  ,Oscillococcinum®).

En la medida de lo posible, lo único que se puede hacer es tratar los síntomas, a la espera de que el sistema inmunitario realice su trabajo.

Historia

La posibilidad de la mutación genética espontanea fué la que produjo la primera pandemia conocida del virus de la gripe (H1N1), en 1918, conocido también como la gripe española. La población, finalmente, fué inmunizándose ante la cepa de 1918 ya que su sistema inmunitario paulatinamente ha ido creado anticuerpos que bloquean a la Hemoglutinina, evitando que esta se fije a la pared celular (Que es como funciona en todos nosotros).

La gripe asiática (H2N2) aparecida en 1957, ué una pandemia que hizo desaparecer el virus H1N1 (Gripe Española). Este caso se produjo por recombinación. Tenía 3 genes aviares y 5 genes humanos. (Wikipedia)

En 1968 apareció la gripe de Hong Kong (H3N2), desapareciendo el H2N2. Tiene dos genes aviares y 6 humanos.(Wikipedia)

En 1977 reaparece el H1N1, provocando la llamada gripe Rusa. En este caso los principales afectados fueron los niños, que no estaban inmunizados contra el virus. Los adultos ya estaban inmunizados. No desplazó al H3N2. (Virus A H1N1)

La gripe aviar de 1997 (H5N1), fué también un caso de mutación genética espontanea. Pero no se ha convertido en una pandemia gracias a que la infección hombre-hombre es bastante complicada. De todas maneras sigue existiendo la posibilidad de que esto cambie, lo cual sería un problema, teniendo en cuenta que tiene una mortalidad del 60%. (CDC)

El caso de la llamada gripe porcina (también H1N1) es diferente. En este caso se ha producido por recombinación genética, muy probablemente en un cerdo. Esto es debido a que el cerdo es contagiado tanto por virus aviares que afectan al ácido siálico alfa 2-3 como por virus que afectan al ácido siálico 2-6. En el caso de que una célula fuera invadida por dos virus, uno que afecte al ácido siálico 2-3 y otro que afecte al ácido siálico 2-6, dentro de esta se poduede producir una recombinación genética, que ofrezca nuevas cepas de ambos virus y que, en este caso, hacen que pueda afectar al hombre el parte del virus aviar. Al no tratarse de un virus aviar puro, la virulencia de este es relativamente inferior a la mostrada por los anteriores casos, aunque indudablemente superior a la de los virus de tipo B y C. (Wikipedia)

Este mismo año (2013) se ha producido un nuevo caso de gripe aviar (H7N9 ) que de momento lleva 133 casos y 43 muertes en China y de la que habrá que estar pendiente.

Referencias

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jueves, 18 de julio de 2013

Curiosidades: Homeotermia y Poiquilotermia

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Hoy una simple curiosidad. Todos tenemos presente que hay animales de "sangre caliente" y de "sangre fría" (sobre todo los reptiles). Pues lo realmente correcto sería hablar de animales "homeotermos" y "poiquilotermos". ¿Y porqué? Piénsalo bien. Un lagarto que lleva una hora al sol ¿no tiene su sangre caliente?

Estos dos términos, vienen a significar que o son animales capaces de mantener constante su temperatura corporal (homeotermos) o bien que no tienen esta capacidad, y su temperatura corporal varía según la temperatura ambiente (poiquilotermos).

Así que ya lo sabeis, la próxima vez que veais una lagartija recorriendo un muro, no es un animal de sangre fría, es "poiquilotermo"... ;-P

Buen fin de semana.

[Referencias]

Wikipedia: Homeotermia
Wikipedia: Poiquilotermo

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martes, 16 de julio de 2013

Broca y Wernicke: Donde se ubica el lenguaje

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Una de las características más peculiares del ser humano es, sin duda el lenguaje. La complejidad y diversidad del lenguaje humano no ha visto similar en la naturaleza, pese a que los animáles se comunican más de lo que pensábamos [zoosemiótica].

Obviamente, tal capacidad está ubicada en el cerebro. Pero... ¿que conocemos de las áreas del cerebro que se ocupan del lenguaje? Pues estas áreas tienen nombres propios: área de Broca y área de Wernicke.






Ubicada en la tercera circunvolución frontal (circunvolución frontal inferior), en las secciones opercular y triangular del hemisferio izquierdo, es la encargada de, de forma resumida, convertir los conceptos en palabras. Aunque quizá los más puristas preferirían decir que:

"El área de Broca se divide en dos sub-áreas fundamentales: la triangular (anterior), que probablemente se encarga de la interpretación de varios modos de los estímulos (asociación plurimodal) y de la programación de las conductas verbales; y la opercular (posterior), que se ocupa de sólo un tipo de estímulo (asociación unimodal) y de coordinar los órganos del aparato fonatorio para la producción del habla, debido a su posición adyacente a la corteza motora."

Para explicarlo de forma sencilla, se puede decir que es donde se forman las palabras que nosotros decimos.





Pues  si, como hemos comentado, el área de Broca, es donde reside el lenguaje que nosotros emitimos, el área de Wernicke convierte las palabras en conceptos, es decir, es la responsable de que comprendamos aquello que nos dicen.

situada en la corteza cerebral en la mitad posterior del circunvolución temporal superior, y en la parte adyacente del circunvolución temporal media.  Pertenece a la corteza de asociación o córtex asociativo, específicamente auditiva, situada en la parte postero-inferior de la corteza auditiva primaria área de Heschl.




Conclusiones

Unidos por mediante un haz de fibras nerviosas llamado fascículo arqueado, es su combinación la que conforma nuestro lenguaje y nos permite hablar y comprender lo que nos dicen. Es, en gran medida, uno de los hechos diferenciales con el resto de especies animales y responsables directos de nuestro desarrollo cultural como seres humanos.

Referencias:


Fdo.: Jose Enrique Carrera
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viernes, 12 de julio de 2013

Epigenética: O la falacia de la dicotomía entre entorno y genes

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El día 25 de abril de 1953, tuvo lugar un hecho histórico que cambiaría para siempre nuestras vídas. Se publicó, en la revista Nature, el artículo titulado "Estructura molecular de los ácidos nucleicos", escrito por James D. Watson y Francis Crick. Este sería el pistoletazo de salida para comprender como funcionaba el "libro de la vida", el ADN (DNA en inglés).

Fué este hecho el que hizo que, en 1962, recibieran el Premio Nobel de Fisiologia o Medicina, junto con Maurice Wilkins.


Desde entonces, el ADN ha sido considerado como un libro inexorable, que nos impone el color del pelo, de ojos, cuanto vamos a llegar a medir o que enfermedades vamos a tener en un futuro. A todos nos es familiar la pregunta, en el doctor: ¿Tiene antecedentes familiares?

Por otra parte, los detractores veian en el ADN un punto de partida, que el entorno, los eventos que acontecen a lo largo de nuestra vida, el real modelador de nuestra vida. Uno tiene problemas cardíacos si tiene unos hábitos de vida poco saludables, y no debido a los genes.


Pero los resultados de las investigaciones nos dicen algo muy distinto: ambos se equivocan.

Epigenética

Fué en 1953 cuando  Conrad Hal Waddington acuñó este término  para referirse al estudio de las interacciones entre genes y ambiente que se producen en los organismos. Hablamos, precisamente, de los mecanismos de regulación genética que no implican cambios en la secuencias de ADN, es decir, de como los estímulos ambientales activan o desactivan nuestros genes, como si de un interruptor se tratase, para obtener los resultados que mejor nos adapten a nuestras necesidades.

El proyecto Genoma Humano confirmo que hay mucho más en las bases moleculares del funcionamiento celular, el desarrollo, el envejecimiento y muchas enfermedades. La idea que se tenía hace pocos años de que los seres humanos y los demás organismos son solo fundamentalmente lo que está escrito en nuestros genes desde su concepción, está cambiando a pasos agigantados: y la ciencia avanza para conseguir descifrar el lenguaje que codifican pequeñas modificaciones químicas capaces de regular la expresión de multitud de genes.

Esto ocurre, principalmente, mediante tres procesos:

Metilación del ADN

Artículo principal: Metilación.

Se ha descubierto que en organismos superiores, a la base citosina se le añade un grupo metilo el cual permite la conformación cerrada de la cromatina. Por lo tanto un alto grado de metilación se asocia con el silenciamiento de genes. Una forma de controlar el grado de metilación es por medio de acción de efectos ambientales. En los mamíferos se ha visto que la metionina, la colina, el ácido fólico y las piridoxinas (que son sustancias provenientes de la dieta) tienen como función la adición de grupos metilos. Por lo general la metilación se da en mayor grado en las islas CpG (regiones con alta concentración de citosina y guanina) las cuales forman parte de la región promotora de los genes. Para que la metilación sea de forma adecuada necesita de la ADN metiltransferasa la cual se encarga de establecer y mantener los patrones de metilación y necesita de las proteínas de unión metil-CpG las cuales están involucradas en hacer las marcas de metilación. Un ejemplo de la importancia del silenciamiento de un gen o grupo de genes es la inactivación del cromosoma X y la impronta de genes. La impronta de genes hace referencia a que una de las copias de genes (puede ser tanto la copia materna o paterna) que se hereda de los padres, puede encontrarse completamente silenciada con el fin de tener una expresión monoalélica de ciertos genes. Por lo tanto se observara un patrón de metilación correspondiente al sexo. Si existen anomalías en el silenciamiento de ciertas copias se pueden dar cambios en el fenotipo que pueden ser resultado de enfermedades como el caso del síndrome de Beckwith Wiedemann. Este síndrome se da cuando las dos copias del gen IGF2 están activas, es decir el proceso de impronta génica no se dio de forma adecuada al no silenciar la copia materna, y por lo tanto el individuo se caracteriza por la presencia de un alto número de tumores de gran tamaño. Se ha determinado que un alto índice de metilación de genes reguladores del ciclo celular y reparadores de ADN lleva una mayor frecuencia de la formación de tumores cancerígenos. De igual forma si hay una bajo nivel de metilación (hipometilación) también se presentan enfermedades. Estudios recientes han demostrado que la metilación es un mecanismo de defensa contra virus y parásitos para evitar que éstos logren dañar el ADN.

Modificación de histonas

La cromatina está conformada por una unidad básica, el nucleosoma, conformado por histonas (H2A, H2B, H3 y H4) unidas a proteínas no histónicas. En el nucleosoma se enrolla el ADN. Por modificaciones post-traduccionales se puede modificar la configuración de las histonas. Las histonas sufren modificaciones por medio de procesos de acetilación, fosforilación, metilación, deaminación, isomerización de prolinas y ubiquitinización. Combinaciones específicas en la modificación de las histonas sirven como una especie de código que determina si el gen ha de ser silenciado o expresado y esta es otra forma de cómo se puede dar la regulación génica.

ARN no codificante

Una forma de regulación génica es por medio de los ARN de transferencia los cuales no codifican para una proteína en específico pero sus secuencias son complementarias a ADN o ARN codificante e impiden su traducción, esta es una forma de regulación negativa de la expresión a nivel post-transcripcional. Uno de estos tipos de ARN son los ARN de interferencia (iARN) los cuales se unen a secuencias complementarias y degradan dicho transcrito impidiendo así que se dé la traducción a proteínas. Se ha visto la importancia de este tipo de regulación génica en varios escenarios como: regulación en producción de tumores, efectos del envejecimiento por cambios en la metilación, asociado al estrés por metilación en genes neurales, involucrado en imperfección del desarrollo fetal entre otros.

Todos estos mecanismos epigenéticos juegan un papel fundamental en el correcto desarrollo y funcionamiento del organismo, como es el caso del desarrollo embrionario, el comportamiento o la diferenciación celular, que si se descontrola puede conducir a cáncer. La epigenética es la encargada de posibilitar una buena organización de la cromatina en el núcleo celular, regulando la expresión génica en los distintos tejidos y tipos celulares, y manteniendo el patrón correcto de expresión en el momento y lugar adecuados.




La Hambruna holandesa de 1944

Cerca del final de la Segunda Guerra Mundial, los alimentos se hicieron cada vez más escasos en los Países Bajos. Después del triunfo de los aliados occidentales durante el Desembarco de Normandía, las condiciones de vida se pusieron cada vez peores en los Países Bajos ocupados por los nazis. Los Aliados fueron capaces de liberar la parte del sur del país hacia fines agosto de 1944, junto con la casi totalidad de Bélgica, pero sus esfuerzos de liberación se detuvieron súbitamente cuando fracasó la Operación Market Garden, una tentativa por ganar el control de los puentes que cruzaban el río Rin cerca de la localidad de Arnhem.

Después de que los ferrocarriles nacionales neerlandeses cumplieron una huelga general en septiembre de 1944, en cooperación con el gobierno en el exilio, la administración militar alemana respondió decretando un embargo sobre todos los transportes de comida destinados al sector de Holanda que aún estaban bajo ocupación de la Wehrmacht. Con ello, la población civil neerlandesa sólo podía contar para su sustento con los alimentos que pudiesen ser recolectados de inmediato en los suelos agrícolas, sin posibilidad de obtenerlos de algún otro punto de Europa.

Cuando el embargo fue parcialmente levantado por los alemanes a principios del noviembre de 1944, permitiendo los transportes de comida de manera restringida, ya había empezado un invierno excepcionalmente temprano y áspero. Los canales de navegación fluvial se helaron y se hicieron infranqueables para barcazas. Las reservas de comida en las ciudades en los Países Bajos occidentales disminuyeron repentinamente, pues no se esperaba esta interrupción en los transportes de alimentos. Las raciones adultas en ciudades como Ámsterdam y Rotterdam se habían reducido súbitamente por debajo de 1000 kilocalorías (4,200 kilojulios) por día hacia el final del noviembre de 1944, y a 580 kilocalorías en las zonas costeras hacia el final de febrero de 1945.

(ref.7).

Los resultados fueron catastróficos, y resultaron ser los primeros indicios claros de los efectos de la epigenética.

Esta hambruna fue única cuando esta ocurrió en un país moderno, desarrollado y alfabetizado, sufriendo bajo las privaciones de ocupación y guerra. La experiencia bien documentada ha permitido que científicos midan los efectos del hambre en la salud humana. El "Estudio de la Hambruna Holandesa", realizado por los departamentos de Epidemiología Clínica y Bioestadística, Ginecología y Obstetricia, y Medicina Interna del Centro Médico Académico en Ámsterdam (Países Bajos) en colaboración con la Unidad de Epidemiología Ambiental MRC de la Universidad de Southampton en Gran Bretaña, ha encontrado que las mujeres embarazadas expuestas a la hambruna, tuvo descendencia que fueron más susceptibles a contraer diabetes, obesidad, enfermedades cardiovasculares, microalbuminuria y otros problemas de salud. También se determinó que estos efectos duraron, aunque en forma mitigada, por una generación posterior.


Conclusiones

Lejos de la dicotomia, o lucha, que siempre se nos ha presentado, es la interrelación entre los genes y el entorno, lo que nos hace tal y como somos. No existe una diferencia real sobre si son los genes o el entorno lo que nos moldea. Gracias a esta capacidad, nos adaptamos mejor a unas condiciones de vida contínuamente cambiantes. Así que ya no podemos hablar del poder de los genes o del entorno. El auténtico poder que nos moldea, es la epigenética.

[referencias]


Fdo.: Jose Enrique Carrera
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