Hongos macroscópicos: los centinelas del ecosistema

 

Puerto Escondido, Oaxaca. 17 de noviembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- El doctor en ciencias biológicas José Luis Villarruel Ordaz, jefe de la carrera de biología en la Universidad del Mar (Umar), campus Puerto Escondido, realiza estudios en el área de los hongos macroscópicos (macromicetos), mediante líneas de investigación que destacan su relevancia y distribución en México.


Villarruel Ordaz forma parte también del equipo de investigadores y docentes del Instituto de Genética de la Umar, mismo donde desarrolla la línea de investigación denominada Diversidad de hongos macroscópicos, con el propósito de adquirir conocimiento acerca de la diversidad de hongos en territorio nacional, mediante la elaboración de listados y monitoreo de diferentes taxones de macromicetos.

El estudio de los macromicetos contempla las distintas disciplinas científicas, como la taxonomía, ecología, biogeografía, etnomicología y sistemática. En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, indicó que los hongos son sensibles a los cambios del ecosistema, derivados de la contaminación ambiental, por lo que es importante el estudio multidisciplinario de estos organismos.


Como resultado de estas pesquisas, colaboró con la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) en el proyecto Ecología de la vegetación secundaria y los hongos como indicadores del estado de conservación de un bosque templado, con la doctora Silvia Castillo Argüero. La investigación generó un diagnóstico del estado de conservación de la cuenca del río Magdalena en la Ciudad de México, a través del análisis de la diversidad de hongos en un bosque templado para ser usados como indicadores biológicos.

En 2013 concluyó el proyecto de investigación Situación actual de la biodiversidad en la región costa y sierra sur de Oaxaca desde la sustentabilidad: el caso de los hongos y el caracol púrpura como patrimonio biocultural, en donde destaca el amplio conocimiento de los habitantes sobre la diversidad de especies de hongos, mismo que es transmitido de generación en generación como prueba de la memoria biocultural de las comunidades indígenas.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Por qué decidió trabajar sobre la línea de investigación de la micología?

José Villarruel Ordaz (JVO): Inicialmente fue por invitación a participar como servicio social en la sección de Micología del Herbario de la Facultad de Ciencias de la UNAM. Posteriormente al ir conociendo más sobre este grupo de organismos fue creciendo mi interés debido a la enorme diversidad que existe y al poco conocimiento que se tiene de ellos. De este enorme grupo de seres vivos me dedico solo a los hogos macroscópicos o macromicetos.

AIC: ¿Cuál es la importancia de conocer la distribución y hábitat de los hongos?

JVO: Desde el punto de vista ecológico, la distribución de los hongos es importante porque permite establecer patrones de distribución, los cuales podemos correlacionar con diferentes factores como por ejemplo con los diferentes tipos de vegetación. Esto nos puede ayudar para determinar los efectos del impacto humano en esos ecosistemas, así como valorar si existe una alta o baja perturbación o si se trata de áreas muy bien conservadas.

AIC: ¿De qué forma se estudian los hongos para fungir como indicadores de conservación en un ecosistema?


JVO: Los hongos han sido reportados como organismos muy sensibles a los cambios en la vegetación generados por las actividades antropogénicas. Es sumamente importante conocer la diversidad de estos organismos, ya que el conocimiento de los patrones de diversidad sirve para hacer comparaciones en diferentes sitios y esos cambios pueden indicar condiciones ambientales particulares.

AIC: Los hongos son contemplados por la medicina tradicional, particularmente en Oaxaca. ¿Ha utilizado alguno de ellos para el desarrollo de un producto dirigido a la salud?

JVO: Dirigí un proyecto de tesis de licenciatura sobre la actividad biológica de un extracto químico de una especie de macromiceto. Lo interesante de este proyecto es que la especie en cuestión es habitualmente comestible por comunidades indígenas en varios estados de la República Mexicana. Los resultados de esa investigación fueron que dicha especie tiene sustancias químicas que actúan matando o inhibiendo el crecimiento de algunas bacterias como Escherichia coli y Bacillus cereus, concluyendo sobre su uso potencial en la medicina.

AIC: ¿En qué consistió su proyecto Hongos como patrimonio biocultural?

JVO: En este proyecto se valoró la importancia que tiene el conocimiento tradicional como parte de la llamada memoria biocultural que tienen los pueblos originarios, específicamente los zapotecas en la sierra sur y los mixtecos en la región costa de Oaxaca.

En el caso particular de los hongos macroscópicos, el estudio se llevó a cabo con una comunidad zapoteca en el municipio de Santa Lucía Miahuatlán, enclavado en la sierra sur, en el estado de Oaxaca.

Entre los resultados de este proyecto destaca el amplio conocimiento que tienen los habitantes de esa comunidad sobre la diversidad de especies de hongos, principalmente de las especies silvestres comestibles.

Innovan exoesqueleto “desarmable” e “inteligente” para rehabilitación de zonas específicas del cuerpo


Los exoesqueletos son estructuras mecánicas aplicadas al organismo de manera externa y entre sus funciones está el mejorar el movimiento, sostener el cuerpo de personas que sufren de alguna lesión o aumentar la fuerza física para levantar objetos pesados.

A fin de mejorar y ampliar la funcionalidad de estos dispositivos, egresados del Tecnológico Monterrey (ITESM) desarrollan un exoesqueleto que trabaja con inteligencia artificial y está conformado por varias piezas independientes para rehabilitar partes específicas del cuerpo como articulaciones a través de realidad aumentada. El dispositivo adquiere movimiento gracias a señales cerebrales o musculares medidas y a la vez traducidas por el aparato de manera no invasiva.

El doctor Ernesto Rodríguez Leal, profesor del ITESM, explicó que el dispositivo puede adquirir movimiento gracias a una diadema que contiene electrodos, mismos que son encargados de recibir y calcular las señales electroencefalográficas emitidas por el cerebro y las electromiográficas, producidas por los músculos. Estos impulsos eléctricos van a un microprocesador que hace la tarea de clasificar y traducir las señales que mueven el aparato usando algoritmos de inteligencia artificial.

Asimismo, el especialista indicó que además de servir como soporte para personas con alguna lesión o parálisis y fungir como asistente de movimiento, el exoesqueleto contiene un visor de realidad aumentada que muestra espacios tridimensionales que al ser recorridos por el paciente se trabajan las rutinas de rehabilitación en la parte del cuerpo requerida.

Por otra parte, el también investigador del ITESM campus Monterrey, mencionó que el exoesqueleto está conformado por eslabones rígidos de aluminio y fibra de carbono con engranes y motores de corriente directa que tienen como función convertir la energía eléctrica en mecánica y aplicarla en las articulaciones de acuerdo a la necesidad del paciente. A su vez, el aparato cuenta con sensores denominados acelerómetros que son los que determinan la posición de cada eslabón para de esa forma indicar y determinar a los algoritmos de control la coordinación de cada motor.

El tecnólogo regio subrayó que el traje robótico ya patentado tiene como fin ayudarle a una persona de edad avanzada o con problemas de movilidad a pararse, desplazarse, sentarse y mantener el equilibrio. Cabe señalar que los candidatos a utilizar el exoesqueleto son entrenados previamente, para que la computadora pueda identificar y clasificar sus señales cerebrales. A la fecha ya se ha probado y se tienen protocolos clínicos de prueba de los pacientes.

Rodríguez Leal enfatizó en que el dispositivo sería accesible y su diseño puede adquirirse por partes, es decir, se pueden realizar articulaciones independientes con inteligencia artificial dependiendo de la coyuntura que necesite mejor movilidad.

Finalmente, el también ingeniero mecánico acotó que la investigación y experimentación se realiza en el Laboratorio Nacional de Robótica de CONACYT en el Tecnológico de Monterrey y que se busca apoyo económico para poder llevar el diseño al mercado.

Cáncer de mama: atención varones, no sólo afecta a las mujeres

Hay factores que los hombres deben tener en cuenta, como las afecciones a nivel testicular que pueden derivar en neoplasia


La Organización Mundial de la Salud plantea a nivel global que por cada 100 casos del cáncer de seno en damas hay uno en varones, de manera que la identifica como una enfermedad rara o “huérfana”. En México, como en muchos otros países, se cree que el cáncer de mama es una enfermedad exclusiva de mujeres.

“A decir verdad, el hecho de que las glándulas mamarias no se desarrollen en los hombres igual que en las mujeres por efecto de las hormonas, testosterona en concreto, no exenta al varón del cáncer en senos”, explica el doctor Christian Águila, investigador clínico del Instituto Nacional de Cancerología (INCan).

Agrega que el padecimiento no deja de ser raro en varones, pero no alcanzará la incidencia que se presenta en féminas, aunque de 25 años a la fecha la ocurrencia ha aumentado. “Hoy sabemos que el número de casos en Israel o en África supera el promedio mundial de uno por cada 100 mujeres, así como que hay factores a tener en cuenta”, refiere el especialista.

En mujeres, el cáncer de mama se diagnostica en un muy alto porcentaje entre 59 o 60 años de edad, pero en varones la media es 10 años después, es decir, casi a los 70 años. No obstante, ese lapso puede ser la diferencia en el avance de la enfermedad, pues en ellos al ser detectado de forma tardía puede denotar daños de consideración.

En 9 de cada 10 casos masculinos la causa es hormonal, por efectos de estrógenos y progesterona principalmente; se reconoce como la forma menos agresiva y que manifiesta un avance más lento. Para su atención lo indicado son medicamentos orales, como tamoxifeno, a los largo de 3 a 5 años, aunque los efectos secundarios no son tolerados por todos los pacientes, y en 60 por ciento de los casos abandonan el tratamiento y tienen un fatal desenlace.

Otro de los factores de riesgo es haber padecido trastornos a nivel testicular, por ejemplo, hernias inguinales en el nacimiento, criptorquidea (cuando uno de los testículos no desciende a los largo de la vida al escroto), inflamación por traumatismo o infección viral, o bien extirpación.

Por otra parte, anormalidades genéticas pueden ser derivativas de cáncer de seno en hombres; un ejemplo de ello se explica de la siguiente forma: las mujeres normalmente tienen dos cromosomas X, en tanto que los hombres tienen un cromosoma X y uno Y, pero cuando el varón nace con un X extra, XXY, se denomina síndrome de Klinefelter y quien lo padece tiene 50 por ciento de riesgo para desarrollo de cáncer de este tipo.

Otro factor a considerar es el hereditario en línea directa, es decir, si la madre del hombre tuvo cáncer de seno. Cuando este es el caso, en los exámenes de diagnóstico se busca como detonante el gen BRCA 2, y que de no detectarse a tiempo puede ser más invasor.

Es así que el investigador clínico del INCan identifica tres factores ante los cuales hay que prestar atención: las afectaciones en testículos, ser receptor hormonal positivo y la mutación del gen BRCA 2.

“Hay ocasiones que en los hombres hay un natural aumento de mamas (ginecomastia) y aunque no se alcanzará el tamaño de una mujer no quiere decir que sea factor —refiere el doctor Christian Águila, y añade—. El tratamiento al cáncer de mama en varones se ha ido conociendo a partir de la revisión de casos históricos, no hay un patrón a seguir, y en muchos casos se han empleado los mismos métodos que se prescriben a las mujeres”.

No es raro que el cáncer en varones se reconozca cuando tiene un avance significativo, con posibilidades de haber hecho invasión a los ganglios de la axila, ante lo cual se considera una cirugía para retirar tumor y tejidos afectados, pero el pronóstico no siempre es alentador.

Actualmente se lleva una importante investigación sobre cáncer de mama en varones a nivel internacional, la cual identifica características y cualidades de casos específicos para describir el problema y poder enfrentarlo. Por México, el INCan participa con los estudios registrados de 20 años a la fecha, y los de reciente identificación serán seguidos por 30 meses.

“No tenemos un dato preciso del registro en México, pero lo que podemos entender es la relación 100 a uno entre mujeres y hombres, como la media internacional”, incide el especialista.

Dado que no hay un programa preventivo o informativo, lo que podemos hacer es recordar que la enfermedad puede estar presente, y que ante cualquier anormalidad en el pezón o la detección de un pequeño abultamiento en la región cercana debe acudirse al médico para determinar pruebas de diagnóstico. Asimismo, la autoexploración es una sugerencia, sobre todo en quienes han experimentado un problema testicular.

Desarrollo de mexicano permite establecer contraseñas con el pensamiento

Es un sistema con un electrodo que lee una señal biométrica y crea patrones mentales para generar un comando que sólo puede reproducirlo una persona

 


El robo de información en los últimos años se ha intensificado y nadie está exento de ello, incluso Mark Zuckerberg, creador de Facebook, y empresas como Yahoo, eBay y Adobe han sido víctimas del hackeo. Ante esta situación, el mexicano Bruno Senzio-Savino desarrolla una interfaz para establecer contraseñas a partir de la memoria del propio usuario.

El desarrollo consiste en un sistema de un sólo electrodo que transmite por medio de la técnica de electroencefalograma (EEG) las señales generadas por el cerebro a un software, el cual procesa la información y crea comandos seguros.

“Nos enfocamos en generar una contraseña mental, crear patrones mentales que pueden identificarse como una señal o comando; por ejemplo, si se coloca un módulo o hardware en la puerta de un banco la combinación sólo la sabría el gerente porque es una señal biométrica y no la puede reproducir nadie más”, señaló el ingeniero en mecatrónica Senzio-Savino, egresado de la UNAM.

Para realizar estas acciones, el mexicano trabaja como parte de su maestría en la Universidad de las Ryukyusen en Okinawa, Japón, con un electrodo simple, que es una herramienta que sólo utiliza un electrodo colocado en la frente, a diferencia de otros que se instalan en varias partes de la cabeza.

“Se han desarrollado dos ambientes, uno permite la clasificación de patrones por medio de una serie de señales de atención y meditación mientras que el segundo cataloga la información de los movimientos que ejecuta la persona”.

Esta tecnología también puede aplicarse para establecer la clave de una computadora, teléfono celular, prender la luz o abrir una puerta, ello le brinda mayor seguridad al usuario.

Para activar la contraseña se requiere colocar el electrodo en la frente, éste lee la onda cerebral y obtiene las características necesarias para generar el patrón o contraseña. “Imagina que me pongo atento por dos segundos luego en estado de meditación por cinco y otra vez en estado de atención por dos segundos. Esto sería una orden para establecer una contraseña, encender la luz de una casa, pero puedo cambiar la configuración y abrir una puerta”, refirió Senzio-Savino.

Además, el especialista, miembro de la Red de Talentos Mexicanos en el Exterior, capítulo Japón, mencionó que el desarrollo es económico porque utiliza un electrodo comercial que puede llevarse todo el tiempo para un monitoreo constante o sólo cuando se realiza una operación, incluso conectarse de manera inalámbrica al módulo que está en diseño.

El proyecto lleva tres años de desarrollo y se busca tener el prototipo del hardware o módulo en ocho meses, y que cuente con funciones básicas para electrodo simple. Asimismo, se trabaja para generar una propuesta de diseño para implementarse, en el ámbito doméstico, electrónico o bancario.

Al respecto de su estancia en Japón, el mexicano mencionó que al principio le fue difícil adaptarse a una nueva cultura y entender el clima, pero una vez entendido el modo de vida y trabajo le fue más fácil adaptarse. Además mencionó que le enorgullece representar a su país natal.

“México tiene las herramientas para ser un país como cualquier otro en términos de ciencia e investigación, lo único que falta es creérnosla. México está en un momento clave, en que las tecnologías están siendo bien entendidas e impartidas por las universidades mexicanas. Nuestro país tiene la capacidad de general ingeniería de calidad que puede ser reconocida a nivel mundial”.

Prueban en México supercomputadora de frontera para tratar el cáncer

Le otorga al especialista una segunda opción de tratamiento de cada uno de los pacientes después de analizar el historial clínico, información de miles de revistas médicas, libros de textos y actualización oncológica


De acuerdo a cifras del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (Inegi), en 2013 el cáncer causó en México una de cada seis defunciones. A fin de disminuir este número y determinar el mejor tratamiento contra tumores en mama, pulmón, colon y recto prueban en México a Watson, una de las supercomputadoras más potentes en el mundo.

Su inteligencia artificial se ha implementado en clínicas de Estado Unidos y ahora se aplica a casos mexicanos con especialistas del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán (INCMNSZ). La prueba piloto se aplicó en conjunto con profesores de la escuela de medicina del Instituto Tecnológico de Monterrey (ITESM) y especialistas de IBM.

Watson, que usa inteligencia artificial, cuenta con una base de datos oncológicos del Memorial Sloan Kettering Cancer Center de Nueva York e información de miles de revistas médicas, libros de textos y actualización de tratamientos. Es capaz de procesar miles de datos por segundo e incluso reconocer el lenguaje humano.

Con la información recaudada, Watson le brinda al médico una segunda opción de tratamiento de cada uno de los pacientes después de analizar el historial clínico, cotejar información en la base de datos y documentos especializados, comentó Lorenzo Valle, director de vinculación empresarial del ITESM.

De esta forma filtra y clasifica información de la literatura, lo que ahorra tiempo al oncólogo para darle la oportunidad de dedicarle atención al paciente a fin de aumentar su eficacia y calidad del cuidado. Además, permite disminuir errores en el proceso de toma de decisiones del tratamiento.

El estudio de Watson

El doctor Heriberto Medina, del INCMNSZ, mencionó durante su participación en el evento Transformación Digital en los Negocios del ITESM, que por dos semanas los especialistas de IBM ingresaron físicamente al sistema datos como edad, sexo, peso, talla, signos vitales, exámenes de laboratorio de aproximadamente cien casos de cáncer típicos de México.

Fue así que se pidió al sistema que determinara cuáles serían las prescripciones probables de esos síntomas y los resultados se compararon con los diagnósticos reales de los especialistas del Instituto. A partir la información recaudada Watson brindó una recomendación del mejor tratamiento para cada uno de los escenarios clínicos.

En la mayoría de los casos se presentó una alineación con el método empleado por los especialistas, pero en los que no se presentó esta similitud se vio una diferencia en el medicamento empleado. En este punto hay que recordar que la recomendación del sistema está dada por el entrenamiento del Memorial Sloan Kettering Cancer Center y en algunas situaciones los medicamentos que propone no están disponibles en México.

Otra diferencia notable consistía en que la mejor sugerencia era la más costosa o con gran efectividad pero con alta toxicidad, situación que el especialista analiza de acuerdo al costo-beneficio del tratamiento.

Por ello, “aunque Watson es un sistema que entiende el lenguaje del ser humano y es capaz de leer el expediente clínico aún falta mucho para que sustituya al ser humano, quien tomará la decisión del mejor tratamiento de acuerdo a este costo-beneficio del paciente; sin embargo, sí nos puede ayudar a recopilar información y ampliar nuestro conocimiento técnico. Es muy difícil mantenerse al día y Watson lo proporciona”, refirió el doctor Heriberto Medina.

El siguiente paso es adecuarlo al expediente electrónico del sistema de salud mexicano y “convencer a las autoridades, universidades y centros de salud que es importante poner sus datos en este tipo de sistemas para llegar a establecer mejores prácticas, esperamos lograrlo en los siguientes dos o tres años”, declaró Lorenzo Valle.

Con ello se podrá tener un acceso global a la información y que, por ejemplo, un médico de Chiapas que no cuenta con un alto nivel de especialización pueda acceder al sistema, ingresar los datos del paciente y contar con un diagnóstico oportuno con alto grado de efectividad.