Descubren el origen de las diferentes formas de los cristales de hielo


La solución al misterio del crecimiento peculiar de los copos de nieve está en la superficie del hielo. Los cristales de nieve en la atmósfera juegan un papel importante en el calentamiento global, ya que reflejan parte de la luz solar.
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La superficie del hielo puede estar en tres estados diferentes con distinto grado de desorden. El paso de un estado a otro según sube la temperatura produce un cambio súbito en la tasa de crecimiento y explica las distintas formas que adoptan los cristales de hielo en la atmósfera, según una investigación de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y el Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR-CSIC).

“La causa de este cambio ha sido un misterio hasta la fecha”, señala Luis González MacDowell, investigador del departamento de Química Física y coautor del estudio, publicado en Science Advances. La clave del crecimiento peculiar de los cristales de nieve está en la estructura de su superficie.

González MacDowell recuerda que el investigador japonés Ukichiro Nakaya descubrió en los años 30 del siglo pasado que los cristales de hielo más diminutos, llamados polvo de diamante, tienen la forma de prismas hexagonales. Estos prismas pueden ser chatos, como píldoras, o alargados, como un lápiz, y pueden transformarse de una forma a la otra a ciertas temperaturas.

Los cristales de nieve en la atmósfera juegan un papel importante en el calentamiento global, ya que reflejan parte de la luz solar. “Para saber cuál es el efecto sobre el cambio climático, necesitamos entender qué forma adoptan, y la velocidad a la que crecen. Así que la mejora en nuestra comprensión del crecimiento del hielo nos permite colocar una pieza más de un puzzle que tiene millones”, señala el químico.

Temperatura y desorden de moléculas

En el estudio, los investigadores han observado que a baja temperatura la superficie del hielo es lisa o suave y está relativamente ordenada. Las moléculas de vapor, al colisionar con la superficie, no encuentran dónde acomodarse, y se vuelven a evaporar rápidamente, con lo que el crecimiento del cristal es muy lento.

A mayor temperatura, la superficie del hielo se vuelve más desordenada, con abundantes escalones. Las moléculas de vapor encuentran fácilmente acomodo sobre los peldaños, y el cristal crece rápidamente.

“Hemos observado que este cambio no es gradual, sino que ocurre como causa de una transformación muy especial, llamada transición topológica. Pero lo que hace todavía más extraordinario al hielo es que, de repente, al fundirse las capas externas del cristal, su superficie se vuelve más lisa de nuevo, con menos desorden”, destaca la Investigadora del IQFR-CSIC Eva Noya.

Al hacerse de nuevo muy lisa, el crecimiento cristalino se vuelve muy lento sobre esa cara del cristal, pero no sobre las demás. De repente unas crecen rápido y otra crece despacio, y la forma del cristal se transforma, “tal y como observó Nakaya en sus experimentos hace más de 90 años”.

Simulación en el MareNostrum

Para llevar a cabo el estudio, ha sido necesario realizar simulaciones moleculares por ordenador, al ser el hielo un agente complicado de estudiar con técnicas experimentales por su rápida evaporación.

Esas simulaciones se han llevado a cabo durante ocho meses en el ordenador más grande de España, el MareNostrum (BSC-CNS). “El trabajo computacional nos permite determinar la trayectoria de cada una de las moléculas de agua que forman el cristal. Pero claro, para formar un pequeño cristal necesitamos centenares de miles de moléculas, y por tanto el número de cálculos necesarios para realizar el estudio es colosal”, asegura Pablo Llombart, primer autor del artículo y encargado de las simulaciones.

González MacDowell concluye que estos resultados “se adivinan muy interesantes, pero los estudios científicos siempre es preciso corroborarlos con nuevos cálculos y comprobaciones. A pesar de esta cautela, estamos contentos de que nuestro esfuerzo tenga una buena recompensa científica en forma de resultados interesantes, ya que nos ha costado muchos intentos fallidos conseguir financiación”.
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Referencia bibliográfica | P. Llombart, E. G. Noya, L. G. MacDowell, Surface phase transitions and crystal habits of ice in the atmosphere. Sci. Adv. 6, eaay9322 (2020).
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ETIQUETASInvestigaciónCSIC

¿Cómo será el consumidor pospandemia?

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El nuevo consumidor tendrá menos miedo a la compra en línea, será sensible a las marcas blancas, se alejará de los hipermercados y pagará con tarjeta. La crisis de la COVID-19 ha impulsado el comercio electrónico y el comercio automático, según los expertos.
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Desde papel higiénico en los inicios de la pandemia hasta tinte, pasando por la harina, durante esta crisis el consumidor ha modificado su consumo y también su modo de hacer la compra. Pero ¿cómo será el consumidor de después de la pandemia? "Es evidente que muchos consumidores han tenido que probar el canal en línea como consecuencia de esta crisis, y se han dado cuenta de lo cómodo y seguro que es para ellos. Esta experiencia incrementará la cuota en línea de cada cliente", afirma Juan Carlos Gázquez-Abad, profesor colaborador de los Estudios de Economía y Empresa de la UOC. De hecho, este mes de abril en España, el canal en línea de gran consumo ha conseguido de promedio un 40% más de compradores que en 2019.

"El confinamiento ha hecho que el segmento de la población que menos compraba por internet, los mayores de 55-60 años, ahora es el que más ha necesitado hacerlo, sobre todo los mayores de 70 años, que son los más vulnerables a la enfermedad y los que, por tanto, más confinados deben estar y sin ayuda de sus familiares", afirma Neus Soler, profesora colaboradora de los Estudios de Economía y Empresa de la UOC. Según datos de Kantar, cada semana se ha ido incrementando el tamaño de las cestas de compra, y han ganado peso todos los perfiles de edad e incluso las categorías de productos frescos, que hasta ahora eran la asignatura pendiente de la compra por internet. "En el sector de la alimentación, la venta en línea de productos frescos no acababa de cuajar. El consumidor prefería comprar este tipo de producto presencialmente, pero el confinamiento la está favoreciendo; si el consumidor comprueba que el producto que recibe en casa cumple sus expectativas, es muy probable que después de la crisis siga haciéndolo así", explica Soler.

Pero, pasada la cuarentena, ¿los consumidores volverán a su rutina o serán fieles a estos nuevos hábitos? "Muy probablemente, este consumidor sénior continuará comprando por internet porque ha perdido el miedo a hacerlo; las personas mayores han superado la inseguridad y la desconfianza que el comercio electrónico les generaba y han podido comprobar la comodidad que representa", responde Soler.

Crece el a-commerce, la compra en línea programada y automática

Pero no solo el comercio electrónico (e-commerce) ha ganado adeptos durante el confinamiento. "La situación de la COVID-19 ha impulsado el comercio electrónico, pero lo mismo está sucediendo con el comercio automatizado (a-commerce), sobre todo por la comodidad que significa para el consumidor", afirma Xavier García, profesor colaborador de los Estudios de Economía y Empresa de la UOC. El comercio automatizado (a-commerce o automated commerce) es una forma de comprar en la que el cliente programa una determinada compra y automatiza el proceso sin necesidad de participar nuevamente en él. Normalmente se usa para productos recurrentes o que se consumen de forma habitual. "Hay productos de poco valor que necesitamos en nuestro día a día pero que solo nos acordamos de comprar cuando faltan (productos de limpieza, aseo personal, determinados alimentos…). Si llegan a nuestro domicilio sin tener que pedirlos, con la periodicidad adecuada, es un ahorro de tiempo y de problemas", afirma García. El experto añade que, si los grandes operadores de comercio automatizado consiguen afinar sus algoritmos, se implantará en muchos más hogares. "Además, los operadores, al poder prever el volumen de compras de un producto por parte de cada consumidor, pueden ofrecer precios mucho más competitivos", señala.

Pero el consumidor de después de la pandemia no solo comprará por internet: los expertos coinciden en que tendrá una vertiente dual, en línea y presencial. "Se continuará comprando en línea porque hay mucha gente que tiene miedo a ir a las grandes superficies. Posiblemente esto empujará al pequeño comercio de proximidad, que ofrece un producto de calidad y a un buen precio y que no presenta las aglomeraciones de gente que pueden presentar las grandes superficies", explica Ana Isabel Jiménez Zarco, profesora de los Estudios de Economía y Empresa de la UOC. En esta línea, según datos de Kantar, los supermercados de barrio o regionales y las cadenas con más presencia en barrios —como DIA o Eroski— han ganado cuota en el mercado de gran consumo frente a los grandes hipermercados.

Volverá a la marca blanca y estará más atento a promociones y ofertas

La grave crisis económica que deja esta pandemia implica directamente una pérdida de capacidad económica de los consumidores. "Probablemente apostarán por productos más básicos y baratos y racionalizarán su compra, de forma similar a lo que sucedió en la crisis del 2008", afirma Gázquez-Abad. Para el experto, asistiremos a una nueva reducción de la oferta de muchas cadenas –no tan acentuada como en la crisis anterior- a fin de poder ofrecer una cesta de la compra más barata sin que deje de ser completa. Un consumidor con pérdida de capacidad económica será un cliente más atento a las ofertas y promociones. "Incrementará la sensibilidad al precio del consumidor y, por lo tanto, su sensibilidad a las promociones. Es probable que asistamos a un incremento de la presión promocional en muchas cadenas y marcas", explica Gázquez-Abad.

"En este contexto, muchas de las marcas de distribuidor o marcas blancas se van a ver beneficiadas, ya que una mayor racionalización, fruto de una menor capacidad económica, llevará al consumidor a valorar más aquellas marcas con mejor relación calidad-precio", añade Gázquez-Abad. Aunque vaticina un incremento de las marcas blancas, el experto afirma que será leve, lejos del crecimiento del 10% de cuota de mercado que se produjo entre los años 2007 y 2013, por ejemplo.

"La forma de consumir será más controlada porque las economías domésticas se verán perjudicadas. La tendencia ecológica de los últimos años dependerá del poder adquisitivo de cada familia: el producto ecológico suele ser más caro y, por tanto, puede convertirse en el "lujo" de las economías altas", afirma Soler. Además, la experta añade que, "aunque las marcas blancas han introducido cada vez más el producto ecológico en sus gamas, y dado que la crisis económica que sufrimos ahora disparará el consumo de marcas blancas (como ocurrió en la última crisis), si los precios son asequibles, podría ser que el consumidor consuma marca blanca, pero también producto ecológico", añade la experta.

El consumidor paga con tarjeta por miedo al contagio

Según datos del banco móvil N26, la retirada de efectivo en España cayó un 68% durante el mes de marzo, en el inicio del confinamiento. De hecho, esta es la primera crisis en la que la demanda de efectivo disminuye en lugar de aumentar. Así, el pago con tarjeta será la modalidad preferida de los consumidores, y eso es una buena noticia para los vendedores. "Como consecuencia del miedo al contagio, es casi seguro que el consumidor utilizará menos efectivo para realizar sus compras en supermercados (y, en general, en los comercios minoristas) e incrementará el uso de la tarjeta y de medios de pago móvil", afirma Gázquez-Abad. Además, añade que "eso beneficia también a las tiendas, ya que está demostrado que el uso de tarjeta —en lugar de efectivo— incrementa el nivel de impulsividad de las compras y aumenta el gasto medio por cada ocasión de compra". Este factor puede incrementar el número de acciones promocionales en los puntos de venta para estimular las compras impulsivas y no planificadas.

El consumidor de moda, ¿cambiará?

Y el consumidor de moda, ¿modificará su patrón de consumo en detrimento de la moda rápida (fast fashion) o saldrá a comprar masivamente? "Mucha gente aprovechará la apertura de las tiendas físicas como una forma de salir y disfrutar del desconfinamiento. Aparte de la compra de productos de moda y complementos, el consumidor utiliza la visita a las tiendas como una manera de obtener un valor no funcional sino más bien relacional, hedónico o de distracción", señala Jiménez Zarco.

En esta línea, Neus Soler concluye que aunque la gente haya adoptado ya una conciencia medioambiental, si pasa dificultades económicas hará pasar el interés individual por encima del colectivo o comunitario. De modo que si su economía no les permite comprar un producto ecológico o producido de forma sostenible por ejemplo, por buena voluntad que tenga, no podrá colaborar con el medio ambiente.
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El genoma de los chimpancés y gorilas podría ayudar a entender mejor los tumores humanos


Un artículo publicado en Nature Communications analiza el cáncer desde el punto de vista de la evolución. El equipo de investigación ha revelado que la distribución de las mutaciones en los tumores humanos se asemeja más a la que se da en los chimpancés y gorilas que en los humanos.
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lustración creada por el investigador Txema Heredia-Genestar para acompañar el estudio
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Un nuevo estudio de investigadores del Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto de la UPF y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), muestra que, sorprendentemente, la distribución de las mutaciones en los tumores de humanos es más parecida a la de los chimpancés y gorilas que a la de los humanos.

El artículo, en el cual analizan el cáncer desde el punto de vista de la evolución, se ha publicado en Nature Communications y ha sido liderado por Arcadi Navarro y David Juan y han participado los investigadores Txema Heredia-Genestar y Tomàs Marquès-Bonet.

Las mutaciones son cambios que se producen en el ADN. Estas no se distribuyen a lo largo del genoma de manera uniforme, sino que algunas regiones acumulan más y otras menos. A pesar de que las mutaciones son frecuentes en las células humanas sanas, son las células cancerosas las que muestran una mayor cantidad de cambios genéticos. Durante el desarrollo del cáncer, los tumores acumulan una gran cantidad de mutaciones muy rápidamente. Sin embargo, en estudios anteriores se había visto que, sorprendentemente, los tumores acumulan mutaciones en regiones muy diferentes del genoma a las observadas normalmente en humanos.

Ahora, a partir de los datos del proyecto PanCancer, un equipo de investigación del IBE ha comparado las regiones del genoma que acumulan más y menos mutaciones en procesos tumorales, en la historia reciente de población de humanos, y en la historia de otros primates. Los resultados de este nuevo estudio ponen de manifiesto que la distribución de mutaciones en los tumores se asemeja más a la que se da en los chimpancés y gorilas que en los humanos.

“Hasta ahora se pensaba que las diferencias genéticas que encontramos cuando comparamos los tumores y los humanos sanos podrían ser causadas por la manera ‘anormal’ que tienen los tumores de acumular mutaciones. De hecho, sabemos que los tumores acumulan una gran cantidad de mutaciones muy rápidamente y que muchos de sus mecanismos de reparación del genoma no funcionan bien”, comenta Txema Heredia-Genestar, primer autor del estudio y recientemente doctorado en el IBE. “Pero ahora, hemos descubierto que buena parte de estas diferencias genéticas tienen que ver con nuestra historia evolutiva.

La distribución de las mutaciones en los humanos, sesgada por los acontecimientos poblacionales

Cuando se secuencia el genoma de una persona, se observa que tiene un pequeño número de mutaciones nuevas —unas 60— respecto a sus padres, las que tienen sus padres respecto a sus abuelos y así sucesivamente con las generaciones anteriores. Por lo tanto, en una persona se pueden ver aproximadamente tres millones de mutaciones que representan la historia evolutiva de las mutaciones acumuladas desde hace centenares de miles de años. De estas, unas pocas son recientes y la mayoría son muy antiguas.

En cambio, cuando se analizan las mutaciones de un tumor, solo se ven las mutaciones que han tenido lugar durante el proceso tumoral, ya que en el análisis no se tiene en cuenta la información referente a la historia poblacional.

“Hemos visto que la distribución de las mutaciones en el genoma humano está sesgada debido a la historia evolutiva humana”, detalla Heredia-Genestar. El modo que tiene un tumor de acumular mutaciones es el mismo que tiene una célula humana de acumular mutaciones. “Pero esto no lo vemos en el genoma humano porque hemos tenido una historia tan complicada que ha hecho que nuestras distribuciones de mutaciones cambien, y esto ha borrado las señales que deberíamos tener”, añade.

A lo largo de la historia, la población humana ha sufrido descensos drásticos e incluso ha estado a punto de extinguirse repetidamente. Este fenómeno se conoce como cuello de botella, y hace que como especie los humanos tengan muy poca diversidad y menos mutaciones: son muy parecidos los unos a los otros. De hecho, los chimpancés tienen cuatro veces más diversidad a nivel genético que los humanos.

Por lo tanto, la manera global de una célula de acumular mutaciones la podemos ver en chimpancés porque no han tenido estos acontecimientos poblacionales. El estudio concluye que para entender cómo se acumulan las mutaciones en las células humanas, lo cual es relevante para estudiar los tumores, es más útil mirar cómo se acumulan en otros primates en lugar de estudiarlo en las poblaciones humanas, que tienen una señal destruida por los acontecimientos poblacionales.

“Los cánceres, como los chimpancés y los gorilas, solo muestran el paisaje completo de mutación de una célula humana normal. Somos nosotros, los humanos, con un pasado lejano turbulento, los que mostramos una distribución de las mutaciones distorsionada”, añade Arcadi Navarro, profesor de investigación ICREA en el IBE, catedrático de la UPF y co-líder del estudio.

El estudio apunta a que la conservación y el estudio de grandes simios podría ser muy relevante para la comprensión de la salud humana. David Juan, co-líder del estudio, concluye que “en el caso particular del desarrollo de tumores, otros primates han demostrado ser un mejor modelo para entender cómo se desarrollan los tumores a nivel genético que los propios humanos. En el futuro, nuestros parientes próximos podrían arrojar luz a la comprensión de otras muchas enfermedades humanas”.
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Referencia bibliográfica | Heredia-Genestar JM; Marquès-Bonet T; Juan D; Navarro A. Extreme differences between human germline and tumor mutation densities are driven by ancestral human-specific deviations. Nature Communications, May 2020. DOI: 10.1038/s41467-020-16296-4.
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ETIQUETASEvoluciónCáncerGenéticaInvestigación

Descubren un enorme disco giratorio en el Universo primitivo


La galaxia DLA0817g, apodada Disco Wolfe en homenaje al astrónomo Arthur M. Wolfe, es la galaxia espiral giratoria más distante observada a la fecha. El hallazgo pone en entredicho los modelos tradicionales de formación de las galaxias.
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Representación artística del Disco Wolfe (NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello)
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En nuestro Universo de 13.800 millones de años, la mayoría de las galaxias como nuestra Vía Láctea se forman gradualmente y se vuelven masivas relativamente tarde. Sin embargo, un nuevo hallazgo del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que observó una galaxia espiral en una región donde el Universo tenía solo un 10 por ciento de su edad actual, pone en entredicho los modelos tradicionales de formación de las galaxias. Los resultados de este estudio se publicaron en la revista Nature.

La galaxia DLA0817g, apodada Disco Wolfe en homenaje al astrónomo Arthur M. Wolfe, es la galaxia espiral giratoria más distante observada a la fecha. La capacidad sin parangón de ALMA permitió observarla girando a 272 kilómetros por segundo, una velocidad similar a la de nuestra Vía Láctea.

“Aunque otros estudios ya habían revelado indicios de la existencia de estas galaxias espirales giratorias llenas de gas, gracias a ALMA ahora tenemos pruebas fehacientes de que ya existían tan solo unos 1.500 millones de años después del Big Bang”, señala el autor principal del artículo, Marcel Neeleman, del Instituto Max Planck de Astronomía de Heidelberg (Alemania).

¿Cómo se formó el Disco Wolfe?

El descubrimiento del Disco Wolfe contradice muchas simulaciones de formación galáctica según las cuales las galaxias masivas en ese momento de la evolución del cosmos son el resultado de numerosas fusiones entre galaxias más pequeñas y bolsas de gas caliente.

“La mayoría de las galaxias observadas en los albores del Universo tienen un aspecto caótico porque sufrieron fusiones reiteradas y muchas veces violentas”, explica Neeleman. “Estos procesos de fusión calientes dificultan la formación de discos giratorios fríos y ordenados como los que se ven en el Universo actual”.

En la mayoría de los modelos de formación galáctica, las galaxias solo empiezan a parecer discos bien formados cerca de unos 6.000 millones de años después del Big Bang. El hecho de que los astrónomos hayan observado una galaxia espiral donde el Universo tenía solo un 10% de su edad actual significa que deben haber prevalecido otros procesos de formación.

“Creemos que el Disco Wolfe se formó principalmente mediante una acreción constante de gas frío”, propone el coautor del artículo J. Xavier Prochaska, de la Universidad de California en Santa Cruz (EE. UU.). “Aún queda por explicar cómo se acumula una masa de gas tan grande mientras se mantiene un disco giratorio relativamente estable”.

Formación estelar

El equipo usó el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos y el telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA para estudiar los procesos de formación estelar en el Disco Wolfe. Se usaron longitudes de onda de radio para observar los movimientos de la galaxia y la masa de polvo y gas atómicos con ALMA y medir la cantidad de masa molecular (que alimenta la formación de las estrellas) con el VLA. En tanto, el telescopio Hubble observó estrellas masivas en luz UV. “La tasa de formación estelar en el Disco Wolfe es al menos 10 veces superior a la de nuestra galaxia”, explica Prochaska. “Debe ser una de las galaxias espirales más productivas del Universo primitivo”.

Una galaxia “normal”

El Disco Wolfe fue descubierto por ALMA en 2017. Neeleman y su equipo descubrieron la galaxia mientras estudiaban la luz de un cuásar más distante. La luz del cuásar era absorbida al pasar a través de una enorme bolsa de gas de hidrógeno que rodeaba la galaxia, y que en última instancia delató su presencia. En vez de observar la luz directa de galaxias más raras pero extremadamente brillantes, los astrónomos usaron este método de absorción para detectar galaxias más tenues y “normales” en el Universo primitivo.

“El hecho de que hayamos encontrado el Disco Wolfe usando este método es un indicio de que forma parte de la población normal de galaxias presentes al comienzo del Universo”, afirma Neeleman. “Cuando nuestras observaciones más recientes con ALMA revelaron, para nuestra sorpresa, que estaba girando, nos dimos cuenta de que las galaxias espirales giratorias no son tan escasas en el Universo primitivo como pensábamos, y que debe haber muchas más”. “Esta observación muestra a la perfección cómo nuestros conocimientos del Universo aumentan con la gran sensibilidad que ALMA aporta a la radioastronomía”, comenta Joe Pesce, director del programa de astronomía de la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU., que financia el telescopio. “ALMA nos permite realizar hallazgos inesperados prácticamente en cada observación”.
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Trabajo de referencia | “A Cold, Massive, Rotating Disk 1.5 Billion Years after the Big Bang” (‘Un disco giratorio frío y masivo 1.500 millones de años después del Big Bang’), de Marcel Neeleman & J. Xavier Prochaska et al., publicado en la revista Nature. DOI: 10.1038/s41586-020-2276-y
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ETIQUETASAstronomíaInvestigación
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En busca de una vacuna para COVID-19 que usa un antígeno del coronavirus para estimular la inmunidad


Investigadores del CSIC colocan un gen de un antígeno de SARS-CoV-2 en un ‘vehículo’ sintético de ADN que se introduce en las célulaspara inducir protección frente a la infección. Esta estrategia ha sido probada con éxito en una vacuna para la leishmaniasis canina. Cuenta con la ventaja de que el escalado industrial del candidato a vacuna ya se ha realizado, lo que adelantaría la fase de fabricación, las pruebas en humanos y su producción.
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Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) busca una vacuna para Covid-19 mediante el uso de un gen de un antígeno del propio coronavirus SARS-CoV-2 para estimular la inmunidad del receptor. El método consiste en colocar el gen del antígeno en un ‘vehículo’ sintético de ADN (un plásmido) que pueda ser introducido en el organismo del paciente e inducir la protección frente a la infección. El equipo está sintetizando las moléculas de ADN correspondientes que se introducirán en el vehículo y en dos meses podría empezar a probarse en modelos de ratón.

Este procedimiento ya ha sido probado en una vacuna para la leishmaniasis canina que se encuentra en la fase IV (petición a la Agencia Europea del Medicamento del permiso de fabricación y comercialización), según explica el director del estudio, el profesor de investigación ad honorem del CSIC Vicente Larraga, del Centro de Investigaciones Biológicas-Margarita Salas. Este desarrollo de vacuna protectora presenta una ventaja adicional: el proceso de escalado industrial del candidato a vacuna ya se ha realizado previamente, lo que adelantaría notablemente la fase industrial de fabricación, las pruebas en humanos y su producción posterior, si los resultados de las pruebas fueran positivos. Con este, ya son tres los proyectos del CSIC que buscan una vacuna para el coronavirus, tras los que dirigen Luis Enjuanes e Isabel Sola, y Mariano Esteban y Juan García Arriaza, ambos del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC).

“Se trata de una vacuna novedosa de ADN recombinante que introduce, en el animal a vacunar, en lugar del parásito atenuado o un fragmento del mismo o una proteína purificada, el gen de un antígeno del parásito que induzca protección frente a la infección del mismo”, detalla Larraga.

“Esta vacuna utiliza como vehículo de vacunación un plásmido sintético de ADN (pPAL) que ha sido desarrollado en nuestro laboratorio y que permite la integración del gen del antígeno escogido del parásito en el material genético de las células del mamífero receptor y la producción por las mismas del antígeno, que es entonces reconocido por el sistema Inmune del animal vacunado e induce protección cuando se produce la infección natural”, explica el investigador.

Este procedimiento puede ser utilizado también en el caso del virus SARS-CoV-2, ya que se ha desarrollado como vehículo para mamíferos (incluido el hombre). En este caso, se ha elegido como posible antígeno protector de vacunación la proteína S (spike) de la superficie del virus y sus subunidades S1 y S2, que son utilizadas por el mismo para anclarse en la membrana de la célula objetivo y penetrar en ella.

“Se trata, pues, de una vacuna sintética con un vehículo de ADN en el que se introducirán los genes correspondientes a la proteína S del virus completa y a las subunidades 1 y 2 de la misma. En estos momentos se están sintetizando las moléculas de ADN correspondientes que se introducirán en el vehículo previamente desarrollado. Este proceso debería desarrollarse a lo largo de los meses de mayo y junio. A continuación, se probaría su seguridad y eficacia frente a la infección por el virus en el modelo de ratón, bien en animales transfectados con el receptor humano de ACE2 o similares. Si los resultados fueran positivos, se comenzarían las fases I y II de prueba en humanos”, augura Larraga.
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El ritmo musical tiene raíces evolutivas muy profundas y está presente en algunos animales


Según un estudio sobre las bases biológicas de la música hecho en modelo murino, publicado en Psychonomic Bulletin & Review, realizado por Alexandre Celma-Miralles, investigador del Centro de Cognición y Cerebro y de la Universidad danesa de Aarhus, y Juan Manuel Toro, profesor de investigación ICREA del DTIC, dentro de un proyecto con la Fundación Bial.
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Los motivos musicales de una canción surgen de la disposición temporal de tonos discretos. Estos tonos normalmente tienen pocos valores de duración y se organizan en grupos estructurados para crear patrones métricos.

"Todos identificamos el ritmo de una canción que conocemos independientemente de si hay cambios en el volumen, el instrumento o la velocidad con que se toca. Esto es así porque el ritmo se organiza a partir de jerarquías métricas fácilmente reconocibles en la música", explica Alexandre Celma-Miralles, investigador del Centro de Cognición y Cerebro (CBC) y del Centro para la Música en el Cerebro del Departamento de Medicina Clínica de la Universidad de Aarhus (Dinamarca).

En un estudio, publicado el 14 de mayo en la revista Psychonomic Bulletin & Review, los autores exploran las raíces evolutivas de la organización rítmica. La investigación orma parte de un proyecto común con la undación Bial sobre las bases biológicas de la música.

Los autores del trabajo son Alexandre Celma-Miralles y Juan Manuel Toro, profesor de investigación ICREA del Departamento de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (DTIC) y coordinador del Grupo de Investigación Language and Comparative Cognition (LCC) en el CBC de la Universitat Pompeu Fabra (UPF).

Los animales pueden identificar el ritmo de la canción

En el presente trabajo se muestra que la capacidad de detectar la estructura rítmica de una canción, mientras se ignoran los cambios en la superficie, también está presente en otras especies animales. Para ello, la parte experimental del trabajo consistió en familiarizar cuarenta roedores de la especie Ratus norvegicus con la segunda mitad de la canción "Cumpleaños Feliz". Seguidamente, los investigadores presentaron a los sujetos en experimentación dos versiones nuevas de la misma canción y analizaron la respuesta de las ratas a estos cambios.

"En una versión redujimos todas las notas de la canción a una sola nota, pero mantuvimos la estructura rítmica. En la otra versión, cambiamos la estructura rítmica, pero mantuvimos las notas", afirman los autores del trabajo.

Los investigadores observaron que las ratas identificaron la versión que mantenía el ritmo, pero no la versión que lo cambiaba (independientemente de los cambios en las notas). Esto demuestra que los animales eran sensibles al menos a algunas partes de la estructura rítmica de la melodía y pueden identificar el ritmo de la canción. Los resultados sugieren que los principios de organización rítmica que encontramos en la música pueden encontrarse en otros animales al igual que en humanos y que, por tanto, esta capacidad cognitiva debe tener unas raíces evolutivas muy profundas.
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Trabajo de referencia | Alexandre Celma-Miralles, Juan Manuel Toro (2020), "Non-human animals detect the rhythmic structure of a familiar tune", 14 de mayo, Psychonomic Bulletin & Review, https://doi.org/10.3758/s13423-020-01739-2
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Cartografiados por primera vez en la Antártida indicios del meteorito que acabó con los dinosaurios


Es el registro más austral del planeta de una de las extinciones más importantes en la historia de la Tierra. El profundo trabajo de investigación que ha supuesto la realización del mapa representa una completa base de datos que será usada por futuros grupos de investigadores como paleontólogos, geoquímicos o paleoclimatólogos, entre otros.
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Indicios del meteorito que acabó con los dinosaurios./IGME
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Los materiales geológicos ahora cartografiados de la isla Marambio contienen un registro fósil excepcional, muy estudiado por científicos de todo el mundo, en el que se concentran la mayoría de las publicaciones paleontológicas de esta zona de Antártida. Además, registran también la apertura del Estrecho de Drake, que tuvo lugar hace unos 34 millones de años y que dio lugar al desarrollo de la Corriente Circumpolar Antártica, la cual contribuyó al aislamiento térmico de la Antártida y al inicio de la generación de los actuales casquetes glaciares.

Un trabajo que se traduce en la edición conjunta por parte del Instituto Geológico y Minero de España (IGME) y del Instituto Antártico Argentino (IAA), dentro la nueva “Serie Cartográfica Geocientífica Antártica” del IGME, de los Mapas Geológico y Geomorfológico a escala detallada (1:20.000) de la isla Marambio (Seymour, en la notación anglosajona), un lugar excepcional del planeta por su riqueza geológica y paleontológica. Los mapas, que se acompañan de una extensa y detallada memoria, son el producto de más de una década de fructífera colaboración entre los investigadores del IGME y el IAA.

Manuel Montes, investigador del IGME, explica que “la importancia de esta cartografía geológica es que ayuda a comprender los grandes cambios climáticos y paleoecológicos que tuvieron lugar en la Tierra antes y después del límite. El profundo trabajo de investigación que ha supuesto la realización del mapa representa una completa base de datos que será usada por futuros grupos de investigadores como paleontólogos, geoquímicos o paleoclimatólogos, entre otros”.

La isla Marambio se encuentra en las proximidades del extremo nororiental de la Península Antártica y es uno de los lugares más interesantes y visitados de la Antártida desde el punto de vista científico. Mucho de este interés radica en que en ella se encuentra el estrato geológico más extenso y austral del planeta que alberga los restos del meteorito causante de la extinción de los dinosaurios. Esta capa corresponde al denominado límite K-Pg (entre las épocas geológicas Cretácico y Paleógeno) de una edad de 66 millones de años (Ma).

El nivel contiene el registro de un cambio fundamental en la historia evolutiva de la vida en la tierra, pues significó la extinción de la mayoría de los grupos faunísticos dominantes hasta entonces en la Era Mesozoica, como los dinosaurios y los reptiles marinos (plesiosaurios), y la expansión de otros, como los mamíferos, a l largo de la Era Cenozoica en la que nos encontramos.

Cuando el meteorito de unos 10 km de diámetro impactó, al parecer en las costas de lo que hoy es la península del Yucatán en México, sus cenizas se esparcieron por todo el mundo y durante décadas estuviero decantándose sobre toda la superficie de la Tierra. Estas cenizas estaban enriquecidas en elementos raros como el Iridio, que aparecen en proporciones ínfimas en la superficie de la tierra pero que son más abundantes en los meteoritos.

La anomalía geoquímica, junto con las extinciones de grandes grupos de fósiles (plesiosaurios, ammonites, etc.), se encuentran registradas dentro de un estrato verdoso, rico en un mineral llamado glauconita, de unos 5 m de espesor que, a lo largo de 7 km, atraviesa la isla de Marambio. Esta capa verdosa se ha cartografiado con detalle por primera vez en los mapas recientemente publicados.

El estudio de esta capa puede ofrecer las claves para entender los actuales cambios climáticos y su relación sobre la evolución de los seres vivos. “De hecho en Marambio el límite K-Pg tiene asociado un horizonte de mortalidad de peces que no aparece en otras secciones de este tipo en el mundo”, apunta Manuel Montes.

Tal es la importancia de estos afloramientos, que se está considerando declararlo como “Geosite” (lugar geológico de relevancia internacional) de la Antártida siguiendo las pautas metodológicas “Global Geosites” en la que participan una comisión internacional en la que también colaboran investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid y del IGME. Tanto los mapas como la información contenida en la memoria, ya están siendo la base de trabajo para la adecuada gestión y conservación de este importante patrimonio geológico mundial.

Este corto periodo de cambios planetarios drásticos, ha sido muy estudiado en todo el mundo. Zumaya en la costa del País Vasco y Caravaca en Murcia, albergan en España sendas secciones de referencia mundiales del límite K-Pg.
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ETIQUETASEvoluciónPaleontología

Las emisiones mundiales de CO2 caen un 17% por la pandemia


Las medidas de confinamiento puestas en marcha por gobiernos de todo el mundo han tenido un efecto global positivo: una reducción de 17 millones de toneladas de CO2 diarias respecto a las 100 que emitíamos el año pasado. Así lo recoge un estudio internacional publicado en la revista Nature Climate Change.
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Las políticas de los gobiernos para frenar la propagación del coronavirus han tenido un gran impacto en la demanda energética mundial. Con gran parte de la población confinada en sus hogares y las fronteras internacionales cerradas, el transporte y el consumo han caído en picado.

En este contexto, un equipo internacional de científicos ha revisado los datos disponibles sobre la actividad, gasto energético y medidas frente a la pandemia de diversos países para estimar su efecto en la cantidad de dióxido de carbono que emitimos a la atmósfera.

Los resultados, publicados en la revista Nature Climate Change, muestran que las emisiones mundiales diarias de CO2 se redujeron un 17% a principios de abril de 2020 en comparación con los niveles medios del año pasado, un descenso sin precedentes que deja valores parecidos a los de 2006.

“Esto supone 17 millones de toneladas de CO2 menos por día en ese pico de decrecimiento”, explica a SINC la autora principal, Corinne Le Quéré, investigadora de la Universidad de Anglia Oriental (Reino Unido). Casualmente, la caída porcentual coincide con la reducción de emisiones de este gas en toneladas, ya que su valor antes de la pandemia rondaba los 100 millones diarios.

“En su punto máximo, estas emisiones disminuyeron un 26% de promedio entre los 69 países que hemos analizado, aunque en el caso de España, por ejemplo, bajaron un 32%, al igual que ocurrió en EE UU y Reino Unido”, apunta Le Quéré.

Para realizar el estudio, los autores analizaron como se han visto afectados seis sectores económicos (energía, industria, residencial, edificios públicos, transporte de superficie y aviación) bajo diferentes escenarios de confinamiento.

Así han estimado que las emisiones del transporte de superficie (tierra y mar) y la aviación cayeron un 36% y 60% respectivamente. En conjunto, el sector energético, la industria y el transporte de superficie representaron el 86 % de la disminución total.

Influencia del tiempo de confinamiento

El impacto de la caída en las emisiones globales para 2020 va a depender de lo que dure el confinamiento. Si a mediados de junio vuelven los niveles de actividad previos a la crisis podría haber una disminución media del 4% a finales de 2020, pero si se mantienen algunas restricciones hasta que acabe el año, las emisiones totales pueden disminuir un 7% de media.

“Es poco probable que duren los cambios que estamos viendo ahora, porque no son estructurales”, advierte Le Quéré, “sin embargo, las acciones que realicen ahora los gobiernos pueden marcar una gran diferencia sobre la dirección que tomen las emisiones en las próximas décadas: deberían pensar bien dónde invertir para activar las acciones que nos lleven a cero emisiones”.

“Esto significa –concluye la investigadora–, apoyar el ciclismo y caminar, transformar la industria del automóvil para que sea totalmente eléctrica, renovar los hogares para hacerlos energéticamente eficientes y bajos en carbono, implementar las energías renovables y asegurarse de que toda tu industria funcione con ellas. Estas inversiones permiten generar empleo y que la sociedad sea más resistente a los riesgos climáticos”.
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Referencia bibliográfica | Corinne Le Quéré et al. “Temporary reduction in daily global CO2 emissions during the COVID-19 forced confinement”. Nature Climate Change, mayo de 2020.
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FUENTE | Agencia SINC
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ETIQUETASCOVID-19CoronavirusSaludClimaCambio ClimáticoContaminaciónMedio Ambiente

¿Por qué comer pescado reduce el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares?


Una dieta rica en pescado o elevada en omega-3 modula la concentración de lípidos que las lipoproteínas trasportan hacia las células y reduce las probabilidades de que se forme arteriosclerosis, según el estudio de la Universitat Rovira i Virgili y la Escuela de Medicina de Harvard, el más exhaustivo realizado hasta el momento con más de 26.000 mujeres
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Un estudio hecho por investigadores de la Universidad Rovira i Virgili (URV) y la Escuela de Medicina de Harvard ha demostrado que el pescado, como fuente principal de omega-3, y los suplementos de estos ácidos grasos pueden modular las lipoproteínas, las partículas que transportan los lípidos a través de la sangre, e incidir así sobre el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares. La asociación entre el consumo de omega-3 y la reducción del riesgo de sufrir accidentes cardiovasculares se ha comprobado con el análisis de la muestra de lipoproteínas de 26.034 mujeres, la más extensa y detallada que se ha hecho nunca. Además, es especialmente relevante porque se trata de la enfermedad con más incidencia, ya que 1 de cada 3 personas muere por accidentes cardiovasculares.

La investigación ha sido liderada por Núria Amigó, CEO de la spin off de la URV y del Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV) Biosfer Teslab y miembro del grupo de investigación Metabolomics Interdisciplinary Laboratory (MIL@b) – Plataforma Metabolómica, creada conjuntamente por la URV y el CIBERDEM, y que forma part del IISPV. Xavier Correig, catedrático del departamento de Ingeniería Electrónica, Eléctrica y Automática y director de MIL@b – Plataforma Metabolómica, ha participado en el estudio junto con los investigadores del Center for Lipid Metabolomics, Division of Preventive Medicine del Brigham and Women’s Hospital (la Escuela de Medicina de Harvard) dirigido por Samia Mora.

Hasta ahora se había comprobado que un consumo muy elevado de ácidos grasos omega-3 se asociaba a niveles más bajos de triglicéridos en sangre. Pero, a la vez, también se había relacionado con un incremento del colesterol LDL (colesterol transportado por lipoproteínas de baja densidad, conocido como colesterol malo), que es un factor de riesgo cardiovascular porque puede acelerar la formación de arterioesclerosis, que es el endurecimiento de las paredes de las arterias y la disminución de su elasticidad.

Pero el estudio ha constatado que este aumento del colesterol LDL por el consumo de pescado se asocia principalmente al transporte por las partículas LDL más grandes, que son menos aterogénicas (con menor potencial de obstrucción de las arterias), y no a un aumento del número total de partículas LDL. En cambio, el hecho de que disminuyan los triglicéridos transportados por cualquier tipo de lipoproteínas es un factor protector de las enfermedades del corazón.

Esto es así porque el consumo de los 3 tipos de ácidos grasos omega-3 fundamentales en la fisiología humana estudiados –el ácido α-linoleico (ALA), el docosahexaenoico (DHA) y el eicosapentaenoico (EPA)- presentes en el pescado y en otras fuentes nutricionales difiere en su asociación con el potencial riesgo de enfermedades cardiovasculares. El estudio concluye que las lipoproteínas LDL más pequeñas que transportan el colesterol no aumentan, y, en cambio, el aumento se produce en las grandes, que no tienen riesgo asociado. Existe una disminución de todas las partículas transportadoras de triglicéridos, y, además, el tamaño medio de las partículas de HDL y LDL, aumenta, lo cual se asocia a la protección del riesgo cardiovascular.

Estas conclusiones se han obtenido mediante la modelización matemática de la asociación de la ingesta de pescado y de omega-3 –tanto total como de los diferentes tipos ALA, DHA y EPA- y el perfil de lipoproteínas obtenido por Resonancia Magnética Nuclear, “que permite cuantificar el número y el tamaño de las diferentes subfracciones de lipoproteínas plasmáticas, además del contenido de triglicéridos y colesterol adicional”, explica Núria Amigó. Detalla que de las partículas LDL que transportan el colesterol “son las más pequeñas las que se asocian a un riesgo mayor de accidente cardiovascular futuro”.

Otra particularidad del estudio es que se han aislado los factores nutricionales que podrían condicionar el resultado en los modelos matemáticos utilizados para evaluar la asociación entre consumo de pescado y reducción del riesgo cardiovascular, como por ejemplo el consumo de otros alimentos, la concentración de omega-3 según el tipo y el origen del pescado (salvaje o de piscifactoría), y los factores tradicionales de riesgo como el sedentarismo, la edad, el índice de masa corporal y el consumo de tabaco.

El análisis se ha hecho sobre la cohorte del Women’s Health Study, hecho en el Brigham and Women’s Hospital, vinculado a La Escuela de Medicina de Harvard, que incluye la caracterización del plasma por Resonancia Magnética Nuclear de 26.034 mujeres, de una media de edad de 53 años (la mayoría entre 48 y 59) en edad de trabajar.

Una vez confirmado que el factor de riesgo que suponen los lípidos como la concentración de colesterol, de triglicéridos y los diferentes subtipos de partículas se modula mediante el consumo de ácidos grasos omega-3, “falta saber si el consumo de pescado se asocia a menos mortalidad tanto para enfermedades cardiovasculares como por otras causas”, apunta Amigó, ya que “si bien el riesgo es menor por cuestiones lipídicas, sería necesario observar otros factores pro-inflamatorios o de exposición a metales pesados”.
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Referencia bibliográfica | Nuria Amigó, Akintunde O. Akinkuolie, Stephanie E. Chiuve, Xavier Correig, Nancy R. Cook i Samia Mora. Habitual Fish Consumption, n‐3 Fatty Acids, and Nuclear Magnetic Resonance Lipoprotein Subfractions in Women. Journal of the American Heart Association, 27 February 2020. DOI: 10.1161/JAHA.119.014963
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ETIQUETASAlimentaciónSaludInvestigación

Casi el 80% del personal sanitario sufre ansiedad tras la primera oleada de atención hospitalaria por Covid-19


Así se desprende de una investigación llevada a cabo por el Laboratorio de Psicología del Trabajo y Estudios de la Seguridad UCM. Los investigadores recomiendan una rápida atención psicológica para proteger la salud de los sanitarios, ante la llegada de posibles rebrotes. La muestra se ha llevado a cabo en un total de 1.243 sanitarios pertenecientes a diferentes centros hospitalarios situados, mayoritariamente, en la Comunidad de Madrid.
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Los resultados preliminares de la investigación ‘Sanicovid-19: impacto emocional frente al trabajo por la pandemia del Covid-19- en personal sanitario’ llevado a cabo por el Laboratorio de Psicología del Trabajo y Estudios de Seguridad de la Universidad Complutense de Madrid, ha puesto de manifiesto que el 53% de estos trabajadores sanitarios presentan valores compatibles con estrés postraumático, tras la primera oleada de atención hospitalaria por Covid-19.

El estudio revela además que el 79,5% de los sanitarios presenta síntomas de ansiedad, siendo compatibles con trastorno de ansiedad severo en un 21,2% del total. Así como que el 51,1% de los trabajadores ha mostrado síntomas depresivos, que pueden ser compatibles con depresión severa en el 5,6% de los casos.

En materia de protección, el 96% de los sanitarios dice estar en contacto con pacientes Covid-19 y el 66% considera muy alta la probabilidad de que se puedan contagiar y el 75% están muy preocupados porque pudieran contagiar a algún familiar. El 41% afirma no haberse hecho ningún tipo de prueba del Covid-19 y casi el 70% de los trabajadores manifiestan que los equipos de protección individual, facilitados en sus lugares de trabajo, son escasos.

En relación con el "burnout" o síndrome de estar quemado en el trabajo, el 40% de estos profesionales se sienten emocionalmente agotados.

No obstante, uno de los resultados más positivos del estudio refleja que a pesar de lo anterior, y como destacan los investigadores de la Universidad Complutense, los doctores Lourdes Luceño Moreno y Jesús Martín García, “hemos encontrado que el 81,3% de estos profesionales se sienten muy realizados con su profesión, les gusta su profesión, y el 23,5% muestran niveles altos de resiliencia”.

Con estos resultados, “estimamos conveniente una rápida intervención psicológica sobre este colectivo, ya que, de producirse la tan temida segunda oleada, nos vamos a encontrar con unos profesionales dañados emocionalmente y con un sistema sanitario sin capacidad de respuesta”.

Estos resultados preliminares, han sido inferidos de un total de 1.243 sanitarios de diversos centros hospitalarios, siendo el 90% profesionales en la Comunidad de Madrid.
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