jueves, 20 de agosto de 2015

Estudian la salud de los corales del Caribe colombiano

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Los arrecifes de coral son uno de los principales atractivos de las bahías de Capurganá y Sapzurro en el municipio de Acandí (Chocó). Pero, más aún, son hogar y ‘guardería’ de innumerables especies marinas del Caribe. De su salud depende el equilibrio y la belleza de esta región. Por esto la misión de el Grupo de Estudios Oceánicos, GEOC, de la Universidad de Antioquia, investigó la salud de los corales de la zona y las causas de su deterioro, descubriendo factores relacionados con el clima, la contaminación humana, el tráfico marítimo, la pesca y la sedimentación, y planteó estrategias de manejo y conservación en conjunto con la comunidad. Aquí un recorrido fotográfico por los resultados de la investigación. 


Sapzurro paradisíaco

Paradisíacas, todavía ajenas al abrumador turismo de otros lugares del Caribe, las poblaciones de Capurganá y Sapzurro, en el Darién chocoano, deben su riqueza y belleza a un rico ecosistema. Miles de personas viajan a estos lugares para bucear en los arrecifes, y la pesca de la región depende en buena medida de las especies de peces y crustáceos que se crían en estas guarderías submarinas.

Estos ecosistemas son de gran importancia ecológica, debido a su alta diversidad y a la productividad y complejidad de sus estructuras, que albergan corales escleractinios y también millepóridos, una familia intermedia entre los corales y las hidras de mar. Además hospedan a otros invertebrados, peces y algas de diversos tipos. Su distribución y abundancia es el reflejo de procesos históricos, condiciones ambientales predominantes y complejas relaciones ecológicas.

Corales sanos (Montastraea cavernosa)


Los corales son animales comunitarios; cada uno de ellos, los pólipos, se nutren de plancton y minerales disueltos. Algunos tienen en su “infancia” una etapa medusa, en la cual flotan en el agua hasta encontrar un sustrato para fijarse, y allí producen una gran estructura de calcita (un carbonato de calcio) que con el tiempo genera los grandes arrecifes. Los corales viven en relación simbiótica (de mutuo beneficio) con microalgas que les ayudan a alimentarse y les dan su color.

Coral con algas filamentosas


Así como hay microalgas que ayudan a los corales, otras como las macroalgas, pueden ser invasivas y los cubren completamente, hasta impedirles su nutrición. Estas algas se propagan rápidamente cuando en el mar hay altos niveles de nitratos, fosfatos y compuestos orgánicos disueltos, algo típico de aguas contaminadas por el ser humano. 

Contaminación del mar


Hay muchas causas para esta degradación, pero la principal parece ser la contaminación de las aguas que nutren a los corales. Los ríos de la zona cada vez llegan más cargados de contaminantes, pues viviendas, negocios y plantaciones de banano y plátano vierten sus aguas residuales sin ningún tratamiento. Otras causas encontradas son la alta circulación de lanchas a motor, la pesca indiscriminada y el calentamiento de los mares tropicales, parte del calentamiento del planeta.

Comunidad y ciencia, al rescate


Una intervención para salvar los corales será efectiva si logra integrar a la comunidad, las autoridades, los gremios productivos de la región y las organizaciones que ya trabajan para la conservación del Darién. Los encuentros brindan información primaria sobre el área de estudio, investigaciones que se han hecho en la zona, manejo de residuos sólidos, disposición de aguas residuales y leyes y normas existentes; así como identificar posibles áreas de monitoreo. 

Trabajo del equipo


La parte investigativa implicó usar información preexistente sobre la ubicación y extensión de los arrecifes, para determinar así los puntos más adecuados para tomar los registros y estimar el cambio en la cobertura arrecifal. Mediante campañas de buceo, los investigadores evaluaron la estructura y salud de los corales. Recopilaron información sobre las especies coralinas, la proporción de colonias con mortalidad, enfermedades y blanqueamiento. Además se monitoreó la temperatura del agua durante el periodo de estudio.

Coral escleractinio (Colpophyllia natans) sano


Con los resultados de esta investigación, compartidos con la comunidad y las autoridades, se elabora un plan de conservación coralina que incluye acciones en tierra y mar. Como indica Clara Inés Montoya Toro, representante de la asociación Apreservar Darién-Caribe y gran aliada del proyecto, la meta es que “sea la comunidad la que se encargue de salvaguardar la vida del fondo marino”.


Fuente: Juan Diego Correa, Grupo de Estudios Oceánicos, GEOC y Sergio Andrés Urquijo, Vicerrectoría de Investigación UdeA.

Aplican técnica innovadora para descontaminar el aire

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La Pontificia Universidad Javeriana de Cali, en cabeza del profesor Aníbal Maury, realizó un estudio en el que se utilizan dos técnicas novedosas, para adherir fotocatalizadores de dióxido de titanio a materiales de concreto y así remover hasta aproximadamente el 80% de un contaminante nocivo para la salud: el tolueno, con esto sería posible imaginar un futuro en el que los edificios, las calles y las edificaciones que contienen concreto, ayudarán a limpiar el aire de las ciudades.

 
 
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Investigador Aníbal Maury. Foto: Pontificia Universidad Javeriana de Cali


En los centros urbanos, el aire que se respira tiene diversos compuestos, unos naturales como el nitrógeno y el oxígeno, y otros contaminantes que provienen de la combustión en los vehículos, como el monóxido de carbono y, en menores cantidades, el benceno, el cual es nocivo para la salud. La exposición continua o a altas concentraciones de hidrocarburos aromáticos, como el benceno o el tolueno, puede producir enfermedades cardiorrespiratorias y cáncer.

“El recubrimiento del concreto con dióxido de titanio (TiO2) lo hace unas siete veces más costoso que aquel que no lo tiene. Sin embargo, en países como Bélgica, hay edificaciones con este tipo de recubrimientos, los cuales ayudan a eliminar contaminantes del aire como los óxidos nitrosos, que provienen de la combustión en los automóviles y contribuyen al calentamiento global”, comenta el profesor Aníbal.

En esta investigación, realizada en conjunto con Tampere University of Technology (Finlandia), el logro principal fue adherir una capa de nanopartículas de TiO2 a piezas de concreto, mediante las técnicas de sol-gel a baja temperatura y de Liquid Frame Spraying. Los materiales recubiertos con el fotocatalizador (TiO2) fueron capaces de remover hasta un 80% del tolueno (un derivado del benceno con menor toxicidad), utilizando la radiación ultravioleta (UV) del sol para su función. Este compuesto tiene una alta similitud con varios contaminantes orgánicos volátiles provenientes de los automóviles.

Aunque los fotocatalizadores de TiO2 ya habían sido estudiados para recubrir materiales de concreto, lo innovador de la investigación es que las dos técnicas usadas son nuevas en este contexto. También,presentaron mayor remoción de tolueno que otros métodos reportados, además de que se pueden aplicar en edificaciones ya construidas.

“Para adherir el TiO2 hay dos opciones: hacerlo en la mezcla o directamente a materiales de concreto ya preparados. La primera es menos eficiente debido a que las nanoparticulas pueden quedar sin exposición a la luz una vez se prepare una estructura con la mezcla. Por esto, es mejor adherir el fotocatalizador directamente, ya que es más eficiente y se pueden reducir costos”, menciona Maury.

Aunque estos resultados son prometedores, aún son necesarias más investigaciones para mejorar esta tecnología. Por ejemplo, se debe optimizar la capacidad de absorción de luz de los fotocatalizadores, ya que es determinante para su función. También, es importante hacerlos más duraderos y eficientes ante las condiciones externas a las que se exponen, y estudiar mejor los productos generados en el tratamiento del aire contaminado.

“Esta estrategia es complementaria para contribuir a solucionar los problemas ambientales, ya que lo ideal es que se modifiquen los métodos de transporte, con estrategias como los combustibles renovables o implementando sistemas de movilidad alternativos, para que los contaminantes por la quema del combustible disminuyan. Sin embargo, esto es muy difícil de que suceda en el corto plazo”, resalta Aníbal.

La investigación del profesor ha sido publicada recientemente en la revista Materials Characterization, y actualmente está continuando estudios con nuevos fotocatalizadores de dióxido de titanio en la Pontificia Universidad Javeriana de Cali.
Fuente: Revista Con Ciencia, Cali.

martes, 18 de agosto de 2015

Tratamiento duplica la esperanza de vida de ratones con envejecimiento acelerado

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Un equipo de la Universidad de Oviedo, dirigido por el catedrático de Bioquímica y Biología Molecular Carlos López-Otín, en colaboración con el Instituto Josep Carreras y las universidades de Barcelona y Harvard (EE.UU.), ha identificado un nuevo mecanismo molecular alterado durante el envejecimiento. Este descubrimiento, publicado en la revista Nature Cell Biology, les ha permitido desarrollar un tratamiento que duplica la esperanza de vida de ratones con envejecimiento acelerado. El artículo, además, fue seleccionado para ocupar la portada del número de agosto de esta prestigiosa revista.
  
Núcleos celulares de fibroblastos procedentes de un individuo sano (izquierda) y de un paciente afectado por el síndrome de Néstor-Guillermo (derecha). / Nature Cell Biology
 
Los investigadores se centraron en el estudio del proceso de reprogramación celular, que facilita la transformación de células adultas en células madre inducidas (iPS), capaces de generar cualquier tipo celular del organismo. El proceso de reprogramación implica el rejuvenecimiento celular y requiere la eliminación de las alteraciones moleculares y celulares asociadas al envejecimiento. Sin embargo, la reprogramación de células procedentes de pacientes con envejecimiento acelerado o de individuos de edad avanzada es muy ineficiente debido a las múltiples alteraciones acumuladas en sus células. Por ello, el objetivo inicial de este trabajo consistió en identificar las alteraciones presentes en las células de pacientes con los síndromes progeroides de Néstor-Guillermo o Hutchinson-Gilford, que recapitulan fielmente muchas de las alteraciones asociadas al envejecimiento normal.

“El estudio de estas patologías presenta un gran interés biológico por las claves que pueden proporcionar acerca del envejecimiento normal y por la posibilidad de ensayar aproximaciones terapéuticas dirigidas a paliar o a retrasar sus efectos”, señala López-Otín.

Los expertos observaron que las células procedentes de estos pacientes o de individuos de edad avanzada presentaban una hiperactivación de procesos inflamatorios celulares. Sorprendentemente, “el tratamiento con fármacos antiinflamatorios aumentó la eficiencia de la reprogramación celular hasta niveles comparables a las células procedentes de individuos jóvenes”, resalta José María Pérez Freije, codirector del trabajo.

“Es la primera vez que se relaciona la hiperactivación de rutas bioquímicas de inflamación con los procesos de reprogramación celular”, apunta Fernando G. Osorio, otro de los autores de este estudio.

Aplicaciones clínicas

Con el fin de trasladar estos resultados hacia posibles aplicaciones clínicas, los investigadores identificaron un componente esencial de la respuesta inflamatoria implicada en este proceso, la proteína DOT1L. Esta proteína tiene la capacidad de regular numerosos genes implicados en el proceso de reprogramación celular y bloquea la formación de células madre iPS.

Tras administrar inhibidores de DOT1L a células humanas y ratones con envejecimiento acelerado, observaron una mejoría extraordinaria de todos los síntomas asociados al envejecimiento, así como un aumento de la esperanza de vida de estos ratones de más del 65%.

Estos resultados “superan ampliamente los obtenidos con las estrategias terapéuticas desarrolladas previamente para el tratamiento de los síndromes de envejecimiento acelerado sin presentar efectos secundarios aparentes”, comenta Clara Soria-Valles, primera firmante del trabajo.

Este descubrimiento tiene sus antecedentes en trabajos anteriores de este grupo publicados en NatureNature MedicineCell y Science Translational Medicine, en los que describieron diversos mecanismos implicados en el envejecimiento acelerado y el desarrollo de las primeras terapias para estos síndromes. Algunas de estas terapias se encuentran actualmente en ensayos clínicos para el tratamiento de pacientes con envejecimiento acelerado.

Puesto que los inhibidores de DOT1L están siendo empleados para el tratamiento de algunos tipos de leucemia, “es posible que se puedan ensayar en pacientes con progeria en un futuro próximo, solos o en combinación con otros agentes terapéuticos”, asegura Freije.
Este trabajo “demuestra la utilidad del estudio de los mecanismos implicados en la pérdida de plasticidad celular que acompaña al envejecimiento para identificar nuevas dianas terapéuticas que permitan intervenir sobre este proceso natural”, concluye López-Otín. 
 
Fuente: Agencia Sinc, España.
 

martes, 11 de agosto de 2015

Desarrollan suplemento alimenticio contra la tuberculosis

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  • Científicos españoles desarrollan un suplemento alimenticio contra la enfermedad.
  • Es capaz de evitar el desarrollo del trastorno infeccioso.
  • Empezará a comercializarse en La India, uno de los países más afectados, en 2016.


Los casi 20 años de investigación que el equipo de Pere-Joan Cardona ha invertido en el Instituto Germans Trias i Pujol (Badalona, Barcelona) estudiando cómo combatir la tuberculosis han dado sus frutos. Estos científicos han desarrollado un suplemento alimenticio capaz de frenar el desarrollo de la enfermedad y, por tanto, llamado a reducir la incidencia de un problema que provoca alrededor de un millón y medio de muertes al año. 


 Pere Joan Cardona, responsable de la Unidad de Tuberculosis Experimental del Instituto Germans Trias.


Denominado Nyaditum resae, el producto comenzará a venderse en La India en 2016, gracias al acuerdo que recientemente han firmado Manremyc, la spin-off biotecnológica nacida a partir del laboratorio de Cardona y la empresa Tablets India. 

"Durante muchos años hicimos investigación básica, estudiando sobre todo la infección latente, intentado explicar por qué sólo un 10% de los infectados termina desarrollando la enfermedad. Descubrimos que quienes enferman lo hacen porque su organismo genera una respuesta inflamatoria excesiva contra la bacteria responsable, y entonces nos centramos en encontrar una forma de reducir esta respuesta", señala Cardona, muy ilusionado con los resultados del trabajo.

Los investigadores empezaron a experimentar con el bacilo que provoca la enfermedad, Mycobacterium tuberculosis, pero pronto decidieron buscar otra bacteria de la misma familia que, por vía oral, pudiera inducir la tolerancia que buscaban. Muy cerca del laboratorio, en el río Cardener, obtuvieron la denominada Mycobacterium manresensis, presente en el agua potable y que, según explica Cardona, cuando se ingiere transmite información al sistema inmunitario para que, si entra en contacto con el bacilo de la tuberculosis, éste lo reconozca como un alimento y no active -o lo haga de una forma menos intensa- la cadena inflamatoria para hacerle frente. "Está demostrado que si esa respuesta no se activa, al final el cuerpo va eliminando la bacteria de manera natural, sin más consecuencias", apunta el investigador. 

El producto, patentado desde el año 2013, ha superado con éxito varios ensayos que demuestran su seguridad, su capacidad para generar una respuesta inmune protectora y su utilidad frente a la enfermedad. "Son candidatas a utilizarlo las personas especialmente susceptibles a desarrollar la tuberculosis [como las personas con diabetes], aquellas que están en contacto directo con un enfermo o incluso los que ya han sufrido el trastorno, ya que tienen una mayor predisposición a volver a padecerlo", explica Cardona.

Está previsto que Nyaditum resae comience a comercializarse en las farmacias de La India y Nepal a finales de 2016 bajo prescripción médica. Según las estimaciones que maneja Cardona, en los primeros tres años, el producto podría llegar aproximadamente a un millón de ciudadanos. "Podríamos haber optado por una distribución más masiva, a través de los supermercados, ya que el producto tiene la categoría de suplemento alimenticio, pero creemos que esa estrategia no funcionaría debido al gran estigma frente a la tuberculosis que existe en La India", aclara.

En esta primera fase de comercialización, añade el microbiólogo, su equipo pondrá en marcha un estudio observacional que pretende medir el grado de eficacia del tratamiento, evaluar la duración de la protección que confiere y constatar que, con su uso, la incidencia de la enfermedad disminuye. En ese sentido, no es casual la elección de La India, uno de los países más golpeados por la tuberculosis, como sede del lanzamiento del producto. 

En el país asiático, un tratamiento de 15 días (con dosis diaria) costará alrededor de dos euros, aunque la idea de los investigadores es que en una segunda fase de distribución, distintas ONG y gobiernos se impliquen en la diseminación del producto. Según explica Cardona, ya se han establecido contactos entre otros con países de Europa del Este, como Georgia, Rumanía y Lituania, donde la tuberculosis resistente supone todo un problema de salud pública y los nuevos casos de infecciones no dejan de crecer. 

"Estamos muy ilusionados porque estamos viendo que un conocimiento que hemos adquirido en el laboratorio con mucho esfuerzo ya tiene su traslación a nivel de mercado y puede contribuir a la lucha contra la enfermedad", indica el investigador catalán, quien reconoce que "el camino hasta aquí ha sido muy largo". 

No sólo se han enfrentado a problemas de financiación y a los elevados costes que suponen las patentes, sino a todo lo que supone cambiar las teorías sobre una determinada enfermedad. 

lunes, 3 de agosto de 2015

Infografía: El póster como herramienta de divulgación científica y de marketing de marca personal

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jueves, 30 de julio de 2015

Investigadores antioqueños buscan la clave de los cafés especiales

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En el marco del programa “Antioquia: origen de cafés especiales”, liderado por la administración departamental, la Universidad Nacional fue invitada, hace dos años, a realizar esta investigación. Con los resultados del estudio, la Secretaría de Productividad y Competitividad aspira a mejorar la calidad del café paisa. Se investigan las variables que influyen en la composición del grano y la calidad del sabor y el aroma de los cafés especiales de Antioquia, con el fin de ayudar a los cultivadores a controlarlas y, lo más ambicioso, a replicarlas. 

Este es un programa de investigación estructurado en cuatro líneas, el cual inició a finales de 2013 e irá hasta el último trimestre de este año. Se trata de darle una explicación científica y técnica a los procedimientos realizados, para que una finca, bajo ciertos tratamientos, obtenga determinadas notas o puntuaciones (atributos de sabor). Para esta búsqueda, la Universidad Nacional definió un equipo de científicos que lidera cada una de las vertientes de la investigación: Cultivo, Fermentación, Secado del Grano y Modelación de los Datos Obtenidos.

¿Qué es un café especial?

En el mundo de los cafés especiales, cada lote de grano obtiene su precio por el sabor final en taza. Catadores especializados y certificados por las asociaciones internacionales valoran 10 aspectos del sabor de la bebida —preparada bajo estrictos protocolos—, y para cada uno de ellos asignan un valor de 1 a 10. Así, un café entre 8,0 y 8,5 puntos es de muy buena calidad. 

Un café especial es aquel que supera los 8,5 puntos. Sus cualidades incitan a compradores provenientes de Japón, Corea del Sur, Estados Unidos, Australia y los países escandinavos, a pagarlo como un delicioso tesoro natural. Esa calidad es un fenotipo, es decir, el resultado de la interacción entre la genética y el ambiente. 

Metodología del programa
La metodología de trabajo, con fines pedagógicos, fue nombrada 5-10-2.000: 5 núcleos o regiones, 10 fincas en cada núcleo y 2.000 metros cuadrados del cultivo que se toman las muestras para experimentar. 

En las 50 fincas se hizo un detallado análisis de suelos. Simultáneamente, se instalaron cinco estaciones climatológicas —una por núcleo o región—, para determinar el comportamiento de lluvias, radiación solar, temperaturas, humedad relativa y velocidad y dirección de los vientos. Igualmente se hizo seguimiento a las prácticas del cultivo, con especial atención en aplicaciones de plaguicidas y fertilizantes a lo largo del período de llenado del grano, de ésta se extrajeron 300 muestras para análisis, seis por cada finca cafetera. Dos se procesaron con los métodos tradicionales del cultivador y las cuatro restantes fueron material para experimentación.

Tras recolectar la cosecha, se dio inicio a la fermentación, proceso mediante el cual se retira la cubierta natural del grano, con o sin el uso de agua y enzimas (seco). Este paso en la producción es clave para el sabor final y fue realizado por los cultivadores con sus métodos tradicionales. La ciencia, por su parte, generó ambientes controlados en los que se evaluaron variables como temperatura, pH y tiempo de fermentación. 

Con estos experimentos se alcanzaron resultados concretos para mejorar las características del café antioqueño, logrando mejoras en la calidad de taza, en comparación con los procesos tradicionales.

 En Antioquia florecen 72.000 hectáreas de cafés especiales. 


 De la producción de cafés especiales dependen 25.000 familias, según cifras de la gobernación.


 El estudio se adelantó en 50 fincas cafeteras de Antioquia.




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Estudios genéticos aclaran el origen de la población indígena en América

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Dos equipos diferentes de científicos, en estudios publicados en las revistas Science y Nature, hallaron claros indicios de que algunos grupos de la zona del Amazonas están genéticamente emparentados con poblaciones del sureste asiático. Una única ola migratoria entró por el Estrecho de Bering hace 23.000 años. Posteriormente, hubo contactos de algunas poblaciones con tribus de Oceanía y del Sudeste Asiático. 


Según esos estudios comparativos, los indígenas suruí y karitiana, que viven en la Amazonía, se parecen sorprendentemente a los habitantes de Nueva Guinea, Australia o a los de las islas de Andamán, en el golfo de Bengala. "Esto pone de manifiesto que la población del 'nuevo mundo' no estaba completamente aislada del 'viejo mundo' tras la migración inicial", según Eske Willerslev, que encabeza el equipo de la Universidad de Copenhague autor del primer informe. "Nuestro estudio presenta la imagen más amplia hasta la fecha de la prehistoria genética de América. Mostramos que todos los nativos americanos, incluyendo los principales subgrupos de amerindios y atabascanos, descienden de la misma ola migratoria", ha declarado Maanasa Raghavan, investigador del Centre for GeoGenetics de dicha Universidad de Copenhague.

El grupo encabezado por Willerslev se concentra en el desarrollo de la inmigración eurasiática a través del Estrecho de Bering, que aparentemente tuvo lugar en el apogeo del último período glacial, como máximo hace unos 23.000 años, en una única ola migratoria a través del estrecho, que por entonces era un puente de tierra. Pero al parecer, los migrantes eurasiáticos quedaron enclavados en el Estrecho de Bering durante unos 8.000 años, al cabo de los cuales continuaron desplazándose a lo largo de la costa hasta llegar a la parte más austral de América del Sur a más tardar hace unos 14.600 años.

El profesor Johannes Krause, del Instituto Max-Planck de arqueología genética de Jena, Alemania, califica la semejanza genética entre los habitantes del Amazonas y grupos del sureste asiático como una sensación. "Al principio no lo podía creer", dijo. "La señal genética es muy elevada". Según Krause, la cuestión decisiva es cuál de los dos grupos llegó primero a América, algo que habrán de determinar nuevos estudios genéticos.