La ciencia, ante el hallazgo de la quinta fuerza de la naturaleza

Llevó más de cuarenta años dar con el famoso bosón de Higgs. Durante casi medio siglo nadie logró detectarlo, pero muchos físicos estaban convencidos de que, o bien esta partícula existía, o bien la Física estaba equivocada y había que tirar los libros a la basura. El motivo es que esta partícula era lo que la ciencia necesitaba para explicar cómo y por qué la materia tiene masa, y que, si no existía, era porque la Física tenía un problema en los mismísimos cimientos. Una vez descubierta, y quizás recordando los miles de quebraderos de cabeza y las horas de sueño que robó el bosón de Higgs, el físico Leon Lederman la bautizó como la «Goddam particle» (la partícula puñetera). Pero su editor prefirió abreviar el nombre a «God particle». Y así el bosón de Higgs pasó a ser, nada menos, la partícula de Dios.

Artigo de Pablo L Fraga (2016-06-03, foto)Pero lo cierto es que si Dios fuera el creador de la Física, seguramente no solo se quedaría con una partícula. Actualmente tiene un amplio repertorio de partículas para explicar cuatro interacciones o fuerzas fundamentales de la Naturaleza: la interacción nuclear fuerte, la nuclear débil, la electromagnética y la gravitacional. Todas ellas bastan y sobran para explicar el comportamiento de la Naturaleza visible, y constituyen el Modelo Estándar de la Física. Sin embargo, dos recientes investigaciones, y un cada vez más animado debate entre los físicos de partículas, indican que la ciencia podría estar acercándose al descubrimiento de una quinta fuerza de la naturaleza. Ella podría ser la pieza que falta para explicar una de las cosas que los físicos aún no saben cómo funciona: la materia oscura.

«Descubrir la quinta interacción sería uno de los mayores descubrimientos de la Física en los últimos 50 años» ha explicadoAntonio Delgado, profesor de Física en la Universidad de Notre Dame(Indiana, EE.UU.) y profesor asociado del Instituto de Física Teórica (UAM-CSIC). «Esto cambiaría nuestra forma de entender la física de partículas».

Al igual que ocurrió con el bosón de Higgs al principio, los científicos sospechan de la existencia de una nueva partícula, cuyo hallazgo, no solo se traduciría en un Premio Nobel, en opinión de Delgado, sino también en laposible comprensión de la materia oscura: «La materia oscura es algo que no podemos explicar dentro del Modelo Estándar. Por observaciones gravitacionales pensamos que en el Universo hay más materia de la que en realidad vemos. Así que pensamos que tiene que haber una partícula o varias partículas que no hemos podido producir en el LHC y que explicarían la materia oscura».

La historia de esta nueva partícula comenzó en enero de este año, cuando un artículo publicado en la revista «Physical Review Letters» por científicos de Debrecen, Hungría, informó de una rara anomalía en una reacción nuclear. Después de repetir los experimentos varias veces y de tomar todo tipo de precauciones, sugirieron que detrás de ese raro fenómeno podía estar un nuevo tipo de partícula: el bosón ligero.

Esta investigación pasó desapercibida, pero el 25 de abril, una investigación teórica publicada en arXiv por científicos de la Universidad de California Irvine, (EE.UU.), la retomó. Ellos sugirieron que la ciencia podía estar ante el hallazgo del bosón protofóbico y de la quinta interacción fundamental.

«La confirmación de la existencia del bosón protofóbico tendría un enorme impacto en la Física de partículas», ha dicho Bartosz Fornal, miembro del equipo de la Universidad de California que ha realizado la investigación. «Una quinta fuerza de la naturaleza cambiaría por completo nuestra concepción del Modelo Estándar y nos obligaría a reconsiderar nuestras teorías. Por no mencionar que quizás podrían desarrollarse nuevas tecnologías».

¿La clave de la materia oscura?

Aunque, según él mismo reconoce, conviene ser «cautamente optimista, al igual que con todo descubrimiento científico», la comunidad de investigadores ha comenzado la caza de la partícula y la interacción. Ahora será cuando los científicos comiencen a robarle horas al sueño y a estrujarse los sesos. Diversos grupos europeos y estadounidenses ya han manifestado su interés en estudiar este fenómeno y en un año o dos podría haber confirmación de la presencia del bosón.

En opinión de Jesse Thaler, un experto del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), «aún es difícil saber qué implicaciones tendrá este avance, pero es excitante especular con que esta fuerza pueda arrojar luz a los misterios más allá del Modelo Estándar, como el origen o las propiedades de la materia oscura».

http://www.abc.es/ciencia/abci-ciencia-ante-hallazgo-quinta-fuerza-naturaleza-201605272205_noticia.html

Pablo López Fraga (4ºA ESO)

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El deportista de élite: ¿nace o se hace?

La medida en que un deportista de élite nace o se hace supone un interrogante que se oculta detrás de numerosos estudios en los que de una manera prácticamente uniforme se concluye que el rendimiento deportivo está relacionado con el efecto combinado de numerosas variantes genéticas junto a otras externas con las que se conforma el denominado talento deportivo. “La persona que quiera convertirse en Campeón Olímpico tiene que tener mucho cuidado al elegir a sus padres”, afirmaba Per-Olof Åstrand, investigador sueco, uno de los padres de la fisiología del ejercicio moderna. ¿Tienen, los campeones olímpicos o del mundo de velocidad, o los de fondo, o los campeones del Tour o de la Vuelta características genéticas particulares que ejercen algún tipo de influencia sobre su rendimiento deportivo?

Artigo de Paula Arias (2016-06-03, foto)La respuesta a esta cuestión no es sencilla, aunque podemos asumir que el rendimiento deportivo es una resultante de la acción combinada de una serie de variables, unas externas (entrenamiento, ambientales, nutricionales, etc.) y otras internas, donde los principales componentes están representados por los caracteres individuales heredables, que desde el punto de vista fisiológico y funcional hacen referencia a los genes. De esta manera, se puede afirmar que, eso que se ha denominado talento, entendido como el fenotipo asociado a una alta predisposición al rendimiento deportivo, va a ser el resultado de la acción de un genotipo en un determinado ambiente externo. Se estima que aproximadamente el 66% de las diferencias en la capacidad atlética se explica por factores genéticos aditivos (por definición la contribución de diferencias en genes individuales es pequeña), mientras que las diferencias restantes se pueden atribuir a factores ambientales particulares.

Así, desde el punto de vista del genotipo, de los 35.000 genes que tiene el ADN humano, actualmente más de 200 han mostrado alguna asociación con el rendimiento deportivo (tanto de resistencia como de potencia) y de una manera global, aquellos cuyas variantes genéticas (polimorfismos genéticos) se han asociado al rendimiento deportivo se pueden agrupar en dos grandes categorías: Genes que afectan a la estructura muscular. Genes con una función de tipo cardiorrespiratorio, donde se pueden ubicar aquellos que afectan a la producción de energía y los que intervienen en diferentes procesos metabólicos.

Entre los genes que afectan a la estructura muscular, sin duda, el más estudiado ha sido el de la α-actinina 3 (ACTN3), situado en el cromosoma 11 y que codifica para una proteína de 901 aminoácidos. La proteína codificada por este gen es fundamental en el proceso de contracción muscular, su expresión está prácticamente restringida a fibras de contracción rápida (fibras tipo II) donde constituye uno de los principales componentes de los discos z del sarcómero y cuya principal función es la de estabilizar el aparato contráctil del músculo.

En el gen de la ACTN3 se ha identificado un polimorfismo genético, denominado R577X, provocado por la aparición de un codón stop en el exón 16 generando una proteína truncada. Se estima que aproximadamente el 16% de la población mundial tiene una deficiencia genética en ACTN3, ya que la frecuencia del genotipo deficiente 577XX es del 25% en poblaciones asiáticas, 1% en algunas poblaciones africanas y 18% en población europea. No obstante, el genotipo ‘nulo’ deficiente en ACTN3 no produce fenotipo de enfermedad alguno.

A pesar de su falta de asociación con fenotipos de enfermedad, numerosos estudios han demostrado una asociación significativa entre el genotipo de ACTN3 y el rendimiento atlético de manera que atletas de velocidad de élite presentan una frecuencia significativamente más alta del alelo 577R que los controles. Esto sugiere que la presencia de α-actinina 3 tiene un efecto positivo en la generación de contracciones musculares potentes o ‘explosivas’, y proporciona una ventaja evolutiva, debido al incremento de rendimiento de velocidad (Yang et al., 2003). Por ello, a este gen se le ha denominado el gen de la velocidad.

Entre los genes que afectan a diferentes procesos metabólicos está el de la enzima conversora de angiotensina (ECA), que además fue el primero que se asoció con el rendimiento deportivo. Este gen se localiza en el cromosoma 17 y codifica para una proteína de 1306 aminoácidos.La ECA está implicada en el denominado Sistema Renina Angiotensina Aldosterona (SRAA) jugando un importante papel en la regulación del volumen sanguíneo, de la tensión arterial y del balance de electrolitos.

Aproximadamente el 50% de la variabilidad interindividual de la concentración plasmática de ECA está asociada a un polimorfismo de tipo inserción (I) / deleción (D) que implica a un fragmento de 250 bp en el intrón 16. El alelo D se asocia con un incremento en la actividad sérica de la ECA mientras que el alelo I se asocia con una disminución de esta actividad.

Desde el punto de vista del rendimiento deportivo, el alelo I de la ECA está asociado con un mejor rendimiento en deportes de resistencia (Ahmetov et al. 2008) mientras que el alelo D podría ser un alelo ‘favorable’ para ejercicios de fuerza (Williams et al. 2000). Estos dos ejemplos suponen un botón de muestra en el que numerosos estudios de asociación genotipo-fenotipo han puesto de manifiesto que, desde un punto de vista retrospectivo, los deportistas de élite presentan unas características genéticas particulares que en presencia de un determinado ambiente resultan en eso que se ha llamado talento.

http://www.sebbm.es/web/es/divulgacion/rincon-profesor-ciencias/
articulos-divulgacion-cientifica/334-el-deportista-de-elite-nace-o-se-hace
Paula Arias Vega (4ºA ESO)

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Facebook hace historia con la primera transmisión en directo desde el espacio

El creador de Facebook, Mark Zuckerberg, fue el maestro de ceremonias de tan histórico evento: la primera entrevista desde el espacio. Zuckerberg conversó con tres astronautas de la Estación Espacial Internacional, Tim Kopra y Jeff Williams, de la NASA y Tim Peake, de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Un momento histórico

Artigo de Aitor Fernández (2016-06-03, foto)Estación, aquí Houston. ¿Están listos para el evento?” Estas fueron las primeras palabras de esta pionera transmisión de Facebook Live desde el espacio en la que la Estación Espacial Internacional fue la encargada de inaugurar esta tecnología fuera del planeta Tierra.

El acontecimiento se realizó a través de la plataforma Facebook Live y tenía como objeto marcar un antes y un después en esta red social que ya cuenta con más de 1.650 millones de usuarios activos. La entrevista, que duró unos 20 minutos, mantuvo un tono jovial y distendido en la que Zuckerberg preguntó a los astronautas acerca de la forma de vida en el espacio, la realidad virtual, cómo funciona internet en el espacio, los experimentos que se llevan a cabo en la Estación Espacial Internacional, la comida o la visión de los distintos países desde el espacio.

Curiosidades

 Probablemente una de las conversaciones que provocó mayor sorpresa fue acerca del funcionamiento de internet en la Estación Espacial Internacional. El comandante de la ISS aseguró que la conexión a internet en el espacio es algo bastante novedoso y que a pesar de que la conexión no tenga una velocidad comparable a la de la Tierra, todos están muy contentos de poder tener acceso a esta tecnología y poder comunicarse no solo con sus seres queridos sino también poder compartir con el resto del mundo el día a día en la ISS.

Récord de visualizaciones

El post de Facebook del propio Mark Zuckerberg con la grabación de la entrevista ha sido compartida más de 42.000 veces y ha obtenido más de 150.000 comentarios. Por el momento, ha tenido más de 4,2 millones de reproducciones.

http://www.muyinteresante.es/tecnologia/articulo/facebook-hace-historia-con-la-primera-transmision-en-directo-desde-el-espacio-211464857823

AITOR FERNÁNDEZ LÓPEZ (4ºA ESO)

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Un ingeniero chileno desarrolla un detector de cáncer que funciona con muestras de sangre

Un nuevo instrumento está a pasos de revolucionar la medicina. Se trata de un económico dispositivo que permitirá detectar el cáncer con solo analizar una muestra de sangre.

Uno de los responsables de este desarrollo es el ingeniero chileno Alejandro Tocigl, quien detalló que, en la primera fase, centraron la investigación en el cáncer de estómago, publicó el sitio Bio Bio Chile. “El dispositivo detecta las moléculas alteradas (que están en la sangre) y a través de un ‘software’, el resultado se correlaciona con una enfermedad específica”, explicó.

Artigo de Andrei Nichita (2016-06-03, foto)“Cada tipo de cáncer tiene una huella digital única de micro ARN”, afirmó y agregó que a partir de esta evaluación “se puede saber qué órgano está comprometido”.

Según anunció, la nueva herramienta será mucho más barata, accesible y simple que las actuales y se espera que esté disponible para 2018. Agregó que funciona a través de una placa en la que se distribuye la muestra del denominado micro ARN del paciente, a partir de la que reacciona con compuestos químicos creados por los mismos desarrolladores del dispositivo.

Del proyecto participan ingenieros, bioquímicos, biólogos moleculares, ingenieros médicos e ingenieros matemáticos, quienes trabajan en el Instituto Nacional de México, el Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos, la Universidad Católica de Chile y dos hospitales en Letonia y Lituania.

“La detección temprana y un tratamiento oportuno aumenta la tasa de supervivencia en cinco años en hasta el 90 por ciento”, concluyó el ingeniero.

https://actualidad.rt.com/ciencias/209187-desarrollan-detector-cancer-sangre

Andrei Nichita Halangescu (4ºA ESO)

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Peces ‘adictos’ al plástico

Los océanos se están convirtiendo en vertederos de plásticos. Hay tal cantidad acumulada en ellos que no es fácil hacer una estimación, pero las cifras que manejan los científicos dan una idea de la magnitud del problema: entre 4,8 y 12,7 millones de toneladas de residuos plásticos llegan a los mares cada año, según unestudio publicado el año pasado en la revista Science.

Artigo de Cristian Canosa (2016-06-03, foto)Las especies marinas son vulnerables a los fragmentos de plástico, tanto a los trozos grandes como a los diminutos, aunque hasta ahora la mayor parte de los estudios se habían ocupado de la contaminación del mar y habían prestado menos atención a sus habitantes. Una investigación publicada esta semana en la revistaScience se ha centrado en cómo las micropartículas de plástico afectan al desarrollo de las larvas de peces y sus conclusiones, según Oona Lönnstedt, autora principal, “son muy preocupantes”.

Las larvas ingieren partículas de plástico de menos de cinco milímetros, que proceden sobre todo de las microesferas de plástico que se usan en la fabricación de productos cosméticos o de aseo, como pastas de dientes. Esta dieta, aseguran los centíficos, les causa problemas reproductivos y amenaza su supervivencia.En los experimentos que realizaron en el laboratorio usando percas y lucios introducidas en acuarios, los investigadores de la Universidad de Upsala, en Suecia, detectaron que las larvas de peces expuestas a micropartículas de plástico durante su desarrollo experimentaban cambios en su comportamiento y crecían menos, lo que se traduce en un aumento de su tasa de mortalidad.

http://www.elmundo.es/ciencia/2016/06/02/57503212268e3e33658b463d.html

Cristian Canosa Añez (4ºA ESO)

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La daga extraterrestre de Tutankamón

Tutankamón fue enterrado con una daga hecha de una plancha que vino, literalmente, del espacio, según análisis de la composición de la pequeña espada de hierro hallada en el sarcófago del faraón.

Usando espectrometría de fluorescencia de rayos X portátil no invasiva, un equipo de investigadores italianos y egipcios confirmó que la de la daga de hierro colocada en el muslo derecho del cuerpo momificado de Tutankamón tiene origen meteórico.

KEF05 EL CAIRO (EGIPTO) 20/10/2015.- Imagen de la máscara de oro del faraón Tutankamón durante el proceso de restauración iniciado en el Museo Egipcio de El Cairo (Egipto) para solucionar el daño causado recientemente por un arreglo poco profesional para pegar la perilla, hoy, 20 de octubre de 2015. EFE/Khaled Elfiqi

KEF05 EL CAIRO (EGIPTO) 20/10/2015.- Imagen de la máscara de oro del faraón Tutankamón durante el proceso de restauración iniciado en el Museo Egipcio de El Cairo (Egipto) para solucionar el daño causado recientemente por un arreglo poco profesional para pegar la perilla, hoy, 20 de octubre de 2015. EFE/Khaled Elfiqi

El equipo, que incluye investigadores del Politécnico de Milán, Universidad de Pisa y el Museo Egipcio de El Cairo, detalla sus resultados en la revista ‘Meteoritics and Planetary Science’.

El arma, ahora en exhibición en el Museo Egipcio de El Cairo, fue descrita en 1925 por Howard Carter, quien descubrió tres años antes la tumba llena de tesoros, como “una daga de oro muy ornamentado con un pomo de cristal.”

CON MANGO DE ORO

Hecho de metal no oxidado, homogénea, la hoja está finamente decorada con un mango de oro. Se completa con una funda de oro adornada con un estampado de flores de lirio en un lado y plumas en el otro en el otro, rematada con la cabeza de un chacal.

Las últimas mejoras tecnológicas han permitido a los investigadores determinar la composición de la hoja. “El hierro meteórico está claramente indicado por la presencia de un alto porcentaje de níquel”, ha dicho a Discovery News Daniela Comelli, del Departamento de Física de la Universidad Politécnica de Milán, autora principal del estudio.

De hecho, los meteoritos de hierro están en su mayoría hechos de hierro y níquel, con cantidades menores de cobalto, fósforo, azufre y carbono.

ALTO PORCENTAJE DE NÍQUEL

Si bien los artefactos fabricados con mineral de hierro extraído en canteras tienen un 4% de níquel, como máximo, la hoja de hierro de la daga del faraón Tuntakamó registraba un 11% de níquel.

La confirmación adicional del origen meteórico de la hoja vino de las trazas de cobalto. “La proporción de níquel y cobalto en la hoja de la daga es consistente con la de los meteoritos de hierro que han conservado la relación condrítica primitiva durante la diferenciación planetaria en el sistema solar temprano”, dijo Comelli.

Comelli y sus colegas investigaron la posible fuente geográfica de la hoja de hierro. “Tomamos en consideración todos los meteoritos que se encuentran dentro de un área de 2.000 kilómetros de radio con centro en el Mar Rojo, y terminamos con 20 meteoritos de hierro”, dijo Comelli.

“Solo uno, llamado Kharga, presentó un contenido de níquel y cobalto posiblemente consistente con la composición de la hoja”, agregó.

El fragmento de meteorito fue encontrado en el año 2000 en una meseta de piedra caliza de Mersa Matruh, un puerto marítimo alrededor de 230 kilómetros al oeste de Alejandría.

El estudio muestra que los antiguos egipcios atribuían gran valor al hierro meteorítico para la fabricación de objetos preciosos, posiblemente percibiendo que esos trozos de hierro que caen del cielo eran un mensaje divino.

http://www.elperiodico.com/es/noticias/extra/tutankamon-daga-extraterrestre-5175886

Cristina Couceiro Vales (4ºB ESO)

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El 3 de junio Saturno estará en oposición

Saturno es uno de los planetas más fascinantes del Sistema Solar, tanto por su tamaño como por el sistema de anillos que lo circundan. Es el segundo más grande de nuestro sistema, y de hecho su interior podría albergar más de 700 planetas como la Tierra. Se encuentra a una distancia de 9,5 unidades astronómicas, el equivalente a nueve veces y media la distancia de la Tierra al Sol. Pese a su lejanía, la observación de este planeta es muy gratificante debido a su gran tamaño.

Artigo de Enrique Naveira (2016-06-02, foto)El próximo 3 de junio Saturno estará en oposición, lo que significa que se encontrará en el punto diametralmente opuesto del Sol respecto a la Tierra. Por tanto, los tres astros estarán alineados en el siguiente orden: Saturno, Tierra, Sol. Cuando el Sol se ponga por el horizonte oeste, Saturno aparecerá sobre el horizonte este y estará visible durante toda la noche. Sin duda los días previos y posteriores a la oposición son los mejores para disfrutar de su observación.

¿Cómo encontrarlo?

Para localizar el planeta tendremos que dirigir la mirada hacia la constelación de Ofiuco. A simple vista se verá como un punto luminoso de tono amarillento y brillo estable. Es sin duda el astro más brillante de esa constelación durante estos días. Si se desea disfrutar de la observación de este planeta es necesario utilizar un telescopio que permita alcanzar como mínimo 200 aumentos.

La observación de Saturno mediante telescopio nos descubre dos peculiaridades. La primera es el sistema de anillos que rodea al planeta en su plano ecuatorial. Estos anillos están formados por partículas heladas de diferentes tamaños. Cuando en 1610 Galileo los detectó no fue consciente de lo que estaba observando debido a la limitada capacidad de su telescopio. Décadas más tarde, en 1659, un matemático y astrónomo neerlandés, Christiaan Huygens, desveló que se trataba de un sistema de anillos. Ese mismo año también descubrióTitán, el satélite más grande de Saturno.

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Los anillos se distribuyen de manera concéntrica formado diferentes secciones.La división de Cassini es una de estas separaciones y es otro de los rasgos que podemos observar con telescopio siempre que la noche sea estable. Otra es la división de Encke, más estrecha que la anterior y que requiere técnicas fotográficas para identificarla.

La segunda peculiaridad es el achatamiento del planeta. Saturno tiene un periodo de rotación rápido, de poco más de 10 horas lo que, sumado a su baja densidad, la más baja de todos los planetas del Sistema Solar, y a su relativa poca gravedad, provoca que el disco adopte una forma un poco ovalada. Al igual que Júpiter, durante la observación de Saturno también es posible apreciar las bandas que se forman en el planeta, aunque son un poco más sutiles y menos llamativas.

Saturno cuenta con más de sesenta satélites orbitando a su alrededor. De todos ellos Titán, el más grande, puede apreciarse como una estrella de color amarillenta, sin llegar a observar detalles de su superficie.

http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/el-3-de-junio-saturno-estara-en-oposicion-231464857177

Enrique Naveira Núñez (4ºA ESO)

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Biomateriales: Biología y Química en el diseño de tejidos artificiales

La Ingeniería de tejidos propone reemplazar tejidos u órganos dañados mediante el desarrollo de biomateriales que mimeticen la arquitectura, composición y/o funcionamiento del tejido original. Los prometedores avances de este nuevo campo multidisciplinar podrían, en un futuro próximo, aplicarse en el tratamiento de muchas de las patologías que aquejan a nuestra sociedad actualmente.

Artigo de Paula Arias (2016-06-02, foto)Probablemente todos nos hayamos parado a pensar alguna vez cuán importantes son los materiales en nuestra vida diaria. Materiales que, por ejemplo, se utilizan para fabricar las ropas con las que nos vestimos, los envases de nuestros alimentos o los vehículos que nos transportan. Y es que la definición de material es tan sencilla como amplia: “Elemento que entra como ingrediente en algunos compuestos”. Esta simplicidad se debe, sin duda, a la falta de finalidad que un material tiene por sí mismo. Es en nuestras manos en las que adquiere una función, y en consecuencia, una utilidad práctica. La búsqueda de soluciones alternativas para muchos procesos tisulares patológicos que aún carecen de tratamiento eficaz, junto con el avance en el diseño de materiales y en el conocimiento de los procesos biológicos, ha motivado el nacimiento del mundo de los biomateriales, y, ligado a éste, el de la Ingeniería de tejidos. El concepto de biomaterial fue inicialmente entendido como: “Un material diseñado para entrar en contacto con sistemas biológicos y evaluar, tratar, mejorar o reemplazar tejidos, órganos o funciones del cuerpo”. Una década después, esta definición ha tenido que ser revisada concienzudamente debido al continuo crecimiento que esta área de conocimiento ha sufrido, incluyendo su aplicación en procedimientos terapéuticos y diagnósticos, tanto en medicina como en veterinaria.

La Ingeniería de tejidos se ha constituido como una herramienta prominente en la medicina regenerativa actual, ofreciendo una alternativa de gran interés al transplante de órganos. Desde sus comienzos, hace más de dos décadas, fue entendida como un área multidisciplinar en la que combinar los conocimientos y avances de la Ingeniería, la Ciencia de Materiales y las Ciencias de la vida con el propósito de desarrollar sustitutos biológicos que permitieran restaurar, mantener y/o mejorar la función del tejido u órgano dañado. De esta manera, una de las características esenciales que se exigen a los biomateriales es su biocompatibilidad, entendida como “la cualidad de no inducir efectos tóxicos o dañinos sobre sistemas biológicos, (…) desencadenando una respuesta apropiada por parte del receptor y con un fin específico”. Una de las vertientes más prometedoras de esta disciplina busca también satisfacer el requisito de biodegradabilidad, mediante el desarrollo de sustitutos temporales que promuevan la propia capacidad regeneradora del tejido original sano y desaparezcan progresivamente del organismo sin dejar rastro.

Un biomaterial puede estar constituido, fundamentalmente, de tres componentes principales, que no imprescindibles: un soporte material, un componente celular y aditivos activos que regulen o induzcan la respuesta celular deseada en el lugar de implante (e.g. factores de crecimiento, vectores de trasmisión génica y/o fármacos). En este esquema, el soporte material, scaffold, se constituye como elemento estructural básico y principal sobre el que construir el biomaterial. Polímeros, incluyendo hidrogeles, y cerámicas son los tipos más frecuentes de soportes materiales en uso. Los materiales empleados en estos scaffolds pueden ser de origen natural (e.g. alginato, colágeno o agarosa, entre otros) o sintético (e.g. politetrafluoroetileno, poliláctico, poliglicólico, poliuretanos o polidiolcitratos, por citar sólo algunos de ellos).

Así mismo, pueden ser biodegradables, pensados únicamente para un reemplazo tisular temporal, o no biodegradables. Finalmente, y dependiendo de la aplicación perseguida, el material seleccionado debe satisfacer unas propiedades mecánicas concretas que le permitan mimetizar mecánicamente el tejido original y favorecer así la aceptación en el lugar de implante. Los componentes de la matriz extracelular, o en su defecto fragmentos de ellos (e.g. secuencias de adhesión celular RGD) son también elementos frecuentes en el diseño de biomateriales para favorecer la interacción celular y, en consecuencia, la biocompatibilidad del biomaterial. El componente celular, si está presente, puede incluir células primarias (adultas), con mayor o menor grado de diferenciación, y/o células progenitoras (stem), de origen embrionario o de tejidos adultos. Las segundas, de gran interés y uso en la actualidad, aportan pluripotencialidad fenotípica y altas tasas proliferativas, aunque plantean inconvenientes como la sobreproliferación e, incluso, la potencialidad tumoral.

Reproducir la tridimensionalidad de los órganos nativos es uno de los grandes retos de la Ingeniería de tejidos. La posibilidad de preparar láminas celulares “desplegables” con capacidad para apilarse en estructuras 3D más complejas y el avance en los sistemas de hidrogeles se han presentado como una aproximación interesante al diseño de biomateriales tridimensionales. Desde un punto de vista práctico, los mayores avances de la Ingeniería de tejidos se han producido en la reparación de tejido cardiovascular, óseo, conjuntivo, nervioso y cartilaginoso, siendo los órganos complejos aún una asignatura pendiente para esta disciplina a pesar de algunos avances destacados, como la reciente preparación de pulmones in vitro por el grupo de investigación de la Dra. Niklason. Algunas aplicaciones más recientes incluyen el uso de nuevos biomateriales como herramientas de diagnóstico e imagen, sistemas de liberación de fármacos o terapia génica, biosensores, microarrays o microfluidos. En conclusión, el sorprendente desarrollo de la Ingeniería de tejidos en las últimas décadas permite preveer la inclusión de los biomateriales en el tratamiento clínico y/o diagnosis de muchas de las patologías tisulares que aquejan a nuestra sociedad actualmente.

http://www.sebbm.es/web/es/divulgacion/rincon-profesor-ciencias/
articulos-divulgacion-cientifica?start=50
Paula Arias Vega (4ºA ESO)

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Una vacuna universal: La respuesta inmune que podría poner fin al cáncer

Investigadores han descubierto un modo de hacer que el sistema inmune aprenda a atacar los tumores activando los mecanismos de autodefensa.

Un equipo de científicos liderado por el profesor de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia (Alemania), Ugur Sahin, ha desarrollado una vacuna que podría convertirse en un tratamiento eficaz contra el cáncer. Según el estudio publicado este miércoles en la revista ‘Nature’, se trata de un mecanismo que utiliza nanopartículas que contienen ARN de un tumor que representa una respuesta del sistema inmune frente al virus.

Artigo de Andrei Nichita (2016-06-02, foto)La vacuna se mostró eficaz para combatir tumores de evolución rápida en ratones y fue probada en tres pacientes con melanoma avanzado, en los cuales también indujo respuestas inmunitarias en modelos tumorales. Pese a que no hubo evidencia de la desaparición de la enfermedad, los sistemas inmune de los pacientes produjeron células T específicas de un antígeno.

Las nanopartículas con fragmentos de ARN recubiertos de una capa de lípidos que los protege fueron introducidas en el torrente sanguíneo. Al establecerse una carga eléctrica negativa, fueron atraídas por las células dendríticas que activaron los mecanismos de autodefensa para combatir el virus. Los investigadores sostienen que su trabajo podría representar un paso adelante hacia una vacuna universal para todos los tipos de cáncer.

Sin embargo, algunos científicos han expresado sus dudas acerca de la eficacia de la vacuna respecto a los humanos. El profesor del Instituto de Investigación del Cáncer, Alan Melcher, señaló que pese a que el nuevo estudio es muy interesante y la vacuna desencadenó una respuesta inmune a los antígenos, todavía no se han demostrado efectos positivos en los pacientes, informa ‘The Independent’. Melcher destacó que no hay garantías de que los beneficios terapéuticos observados en los ratones sean aplicables a los humanos e indicó que la fabricación de nanopartículas para un uso clínico amplio representa un desafío.

https://actualidad.rt.com/ciencias/209064-respuesta-inmune-vacuna-universal-cancer

Andrei Nichita Halangescu (4ºA ESO)

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¿Estuvo alguna vez unida la Antártida al continente americano?

El hallazgo de fósiles de dinosaurios y flora prehistórica en la Patagonia chilena refuerza la teoría de que especies prehistóricas de América y la Antártida migraron hace millones de años por puentes que los unían, señalan investigadores de Chile y Brasil.

Una expedición de científicos encontró en el cerro Guido -una inhóspita zona de la Patagonia 3.000 Km al sur de Santiago- un yacimiento de fósiles de dinosaurios y de restos de flora y hojas fosilizadas cuya antigüedad bordearía los 68 millones de años, cerca del fin de la era de los dinosaurios.

“En la Antártida, se han encontrado restos de huesos de dinosaurios típicos de las zonas continentales (América), los cuales habrían cruzado por puentes formados entre Sudamérica y la Antártida”, manifestó a la AFP Marcelo Leppe, jefe de la expedición y del Departamento Científico del Instituto Antártico Chileno (Inach).

Leppe cree que todo empezó con una brusca caída de la temperatura. 

Artigo de Diego Justo (2016-06-02, foto)Ello “produjo caída de nieve que se acumuló como hielo y provocó el descenso de los océanos entre 25 y 200 metros, permitiendo la emergencia a la superficie de porciones de tierra que estaban bajo el mar, formándose los puentes”, asegura este paleontólogo, quien fue responsable de la base que tienen la Inach en la Antártida.

Entre los fósiles descubiertos en el continente blanco se encuentran el Saurópodo, el dinosaurio más grande y austral encontrado en Chile en 2014 y que llegó a medir 30 metros de longitud y pesar 35 toneladas, y también el Hadrosaurios, un herbívoro que alcanzaba los 10 metros de largo y llegaba a pesar 20 toneladas.

Ambas especies fueron encontradas en el yacimiento de fósiles de cerro Guido, cuya extensión alcanzaría los siete kilómetros.

En este yacimiento, uno de los más grandes de América, los dinosaurios vivieron millones de años antes de llegar a la Antártida hace 68 millones de años.

Los científicos hicieron extensas caminatas y ascendieron un cerro de más de mil metros de altitud para encontrar estos fósiles. Durante la expedición, que duró dos semanas, durmieron en carpas en un campamento montado a unos tres kilómetros de distancia de todo contacto humano, soportando un intenso frío y los fuertes vientos patagónicos.

VEGETACIÓN DESDE LA ANTÁRTIDA
En el yacimiento de cerro Guido, los científicos también han encontrado hojas fosilizadas de nothofagus, una especie arbórea típica del hemisferio sur y cuya antigüedad alcanza los 68 millones de años.

Según los investigadores, estas hojas son las mismas que se han descubierto en la Antártida, aunque datarían desde hace 80 millones de años. Son mucho más antiguas que las de Patagonia, lo que indicaría que son originarias del continente blanco cuando éste tenía vegetación.

“Algunos fósiles de flores, hojas de árboles y plantas encontrados en el yacimiento tenían como procedencia la Antártida, lo cual refuerza la teoría de que estas habrían migrado por puentes que se formaron entre el continente blanco y el americano”, cree Leppe.

El investigador indica que en la Antártida se han encontrado fósiles de especies como canelos, mirtasias, eucaliptos, araucarias, mañíos, que en la actualidad son típicos de los bosques del sur chileno, y que también migraron por estos puentes gracias al viento, lluvias y al rodado de tierra.

“Podemos decir que los bosques de estas regiones chilenas son registros de lo que fue la vegetación en la Antártida hace unos 70 millones de años”, dijo, por su parte, Thiers Wilberger, paleobotánico brasileño.

Las plantas más antiguas de Sudamérica están en Brasil con más de 120 millones de años, mientras que en Argentina hay registros de fósiles de plantas de 80 millones de años, asegura Wilberger.

El especialista brasileño destacó el buen nivel de preservación de los restos de hojas, flores y huesos de dinosaurios encontrados en Cerro Guido, en la frontera con Argentina y al que se puede acceder a pie o en un tractor sorteando cerros y cruzando ríos.

En el yacimiento también se ha hallado polen, algo realmente poco común debido a su fragilidad.

Wilberger afirma que algunas especies como las araucarias -un árbol hoy típico del sur de Chile- migraron hasta Brasil y otras hasta Nueva Zelanda y Nueva Caledonia.

“Pese a no tener una frontera en la actualidad, la conexión entre Chile y Brasil, gracias a esta migración de la flora, es muy cercana”, indicó el brasileño.

Desde 2013, los científicos viajan a esta remota región un par de semanas durante el verano austral, ya que el resto del año la zona está cubierta de nieve y las temperaturas son cercanas a los cero grados.

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Diego Justo Doval (4ºB ESO)

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