Estudian funciones del cerebelo en el sistema locomotor

 

Veracruz, Veracruz. 20 de septiembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- El estudiante de doctorado del programa de investigaciones cerebrales de la Universidad Veracruzana Jaime Rafael Gutiérrez Pérez desarrolló un proyecto enfocado en el análisis de procesos de plasticidad neuronal, producidos a nivel de circuitos cerebelo espinales, los cuales se modifican con el aprendizaje motor de la conducta sexual y serán útiles para comprender padecimientos que afecten el sistema locomotor, siendo un primer peldaño para su futuro tratamiento.


La línea de investigación titulada Influencia cerebelar sobre el reflejo H en ratas durante el aprendizaje de conducta sexual tiene como objetivo describir las características del reflejo de Hoffman, cuyo procedimiento y técnica de estudio permite un estudio avanzado en los circuitos que interaccionan en la postura y equilibrio del cuerpo humano. Gutiérrez Pérez, quien es becario del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), concedió una entrevista a la Agencia Informativa Conacyt para hablar del proyecto que él mismo emprendió.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cuál es el principal objetivo de esta investigación?


Jaime Rafael Gutiérrez Pérez (JRGP): Describir y analizar las características del reflejo H en ratas que han demostrado el aprendizaje de la conducta sexual, comparadas con aquellas que no tienen aprendizaje. Además, se pretende conocer el papel que juega el cerebelo para la adecuada ejecución de los patrones locomotores. El estudio de la conducta sexual y procesos subyacentes han sido estudiados por décadas y es un modelo natural de aprendizaje que permite identificar la compleja coordinación de posturas y movimientos que la pareja necesita ejecutar para un intercurso sexual (sic) que lo lleve a la óptima reproducción.

AIC: ¿Cuál fue tu principal motivación para emprender este proyecto?

JRGP: El interés por el aprendizaje y la comprensión de este fenómeno, el cual es bastante complejo e implica varios mecanismos fisiológicos, mediante los cuales el sistema nervioso aprende una tarea motora. Aunado al reto que representa el desarrollo de este proyecto, el aprendizaje de las técnicas de electrofisiología que se emplean para la reproducción de los experimentos. Mi tutor, el doctor Luis Isauro García Hernández, jugó un papel importante, pues su apoyo ha sido un factor de peso durante el desarrollo de la investigación.

AIC: ¿Cuáles son los beneficios de esta investigación para la comunidad?

JRGP: El objetivo es conocer los mecanismos cerebelo espinales que subyacen tras la consolidación de reflejos durante el aprendizaje de funciones locomotoras, lo cual puede ser de gran utilidad para estudiar los padecimientos que afectan el cerebelo y reflejos medulares. Existen varias patologías que afectan el cerebelo, manifestando fallo en el control muscular de los brazos y de las piernas, lo cual ocasiona una pérdida de equilibrio, la coordinación o una alteración en el modo de caminar. A este grupo de trastornos se le conoce como ataxia espinocerebelosa y abarca padecimientos de diferente etiología pero que en común alteran la función motora, en donde los reflejos básicos se alteran o pierden hasta el grado de dejar incapacitado a un paciente.

AIC: En cuanto a soluciones terapéuticas, la información que se obtenga de estas pesquisas ¿cómo contribuirá a los tratamientos para lesiones en el cerebelo?

JRGP: En un principio, toda investigación que a futuro sea aplicable a humanos debe realizarse en modelos experimentales y, posteriormente, cumplir con una fase de pruebas clínicas muy específicas. Este proceso puede llevar años o décadas. Precisamente este tipo de pesquisas son las que permiten fundamentar las bases del conocimiento que después será empleado para el desarrollo de tratamientos y medidas diagnósticas o terapéuticas.

AIC: ¿Por qué surgen estas lesiones en el cerebelo? ¿Qué las ocasiona?

JRGP: La ataxia espinocerebelosa es una enfermedad neurodegenerativa, como la enfermedad de Parkinson, Alzheimer o esclerosis múltiple, todas pertenecen a un amplio grupo de desórdenes del sistema nervioso central. Las ataxias espinocerebelosas pueden ser genéticas o adquiridas (pueden ser causadas por alcoholismo crónico, toxinas, drogas, hipotiroidismo, enfermedad vascular cerebral, entre otros).

AIC: ¿De qué manera puede afectar la salud del ser humano esta patología?

JRGP: La mayoría de los trastornos que llevan a la ataxia hace que se degeneren o atrofien células en el cerebelo, también se ve afectada la médula espinal. Muchas ataxias son hereditarias y se clasifican de acuerdo con la localización cromosómica y el patrón genético, pero también existen ataxias adquiridas. Las ataxias incapacitan a una persona al grado de hacerla completamente dependiente. Los síntomas iniciales van desde incoordinación motora progresiva, que puede propagarse inicialmente a los brazos, tronco y piernas; falta de coordinación de los ojos, del habla, para deglutir. No existe cura para las ataxias hereditarias.

AIC: ¿Considera usted que es importante el uso de la investigación científica para mejorar la calidad de vida de las personas? ¿Por qué?

JRGP: El desarrollo y aplicación de pesquisas científicas, desde proyectos de investigación básica hasta ensayos clínicos, constituyen diferentes etapas en un largo proceso para el mejoramiento de la salud humana. Generar conocimiento científico es una necesidad de toda la sociedad y el grado de avance se traduce como una mejor calidad de vida.

AIC: Hablando a futuro, ¿qué le gustaría lograr con esta investigación? ¿Y cuáles son las satisfacciones personales que le ha proporcionado?

JRGP: Creo que pueden ser muchas las posibilidades hacia las cuales se puede dirigir este proyecto, algunos logros serían la participación en congresos que permitan el intercambio de ideas sobre este tema, realizar una estancia nacional o internacional y la publicación de resultados derivados de nuestra investigación en una revista indexada de circulación internacional.

Alfabetización digital, clave para mejorar movilidad en macro-urbes

Las políticas públicas deben sustentarse en la evidencia científica: investigadora en estudios urbanos



Para la investigadora Graciela Carrillo, quien realiza estudios de doctorado en estudios urbanos en GB, la alfabetización digital es clave para mejorar la movilidad en las ciudades y específicamente en las macro-urbes, pero también advierte que en casos como el de la Ciudad de México hay un porcentaje alto de la población sin acceso al internet.


Como parte de su doctorado en Estudios Urbanos en la Universidad de Glasgow, Reino Unido, la científica mexicana Graciela Carrillo se dedica desde octubre de 2015 a analizar el vínculo que pudiera existir entre el nivel de alfabetización digital y las desventajas en accesibilidad.


“Si bien las ciudades son estructuras complejas y dinámicas, quienes toman decisiones en el sector público deben entender que el fin último de la existencia de una ciudad es el de crear oportunidades para sus habitantes”, enfatiza en entrevista desde Glasgow.


Así, detalla, con el uso de big data urbano se permitirá profundizar en soluciones más efectivas para mejorar la accesibilidad en la ciudad, considerando las nuevas tendencias en el uso de dispositivos digitales.


La investigadora Graciela Carrillo pretende regresar a México para aplicar los conocimientos obtenidos en Reino Unido en materia de desarrollo urbano. Además, enfatizó en la necesidad de políticas públicas basadas en evidencia científica y sostuvo que “la política la hacemos a diario”.


“En la medida en la que nos involucremos en temas de lo público podremos resolver los problemas urbanos y de cualquier índole. Es fácil quejarse, pero quienes tenemos la oportunidad de observar y analizar las cosas desde un enfoque distinto debemos hacer todo lo que esté en nuestras posibilidades para mejorar la situación de nuestra sociedad y nuestro país”, expone.

 

Su investigación en Glasgow

En torno al doctorado que realiza en Reino Unido, explica que su estudio utiliza el proyecto “Datos Multimedia Integrados de la Ciudad” (IMCD) del Centro de Big Data Urbano (UBDC) de dicha universidad, el cual incluye encuestas de actitudes, creencias, estilo de vida, uso del tiempo, educación y alfabetización, GPS, videos, fotos, texto e imágenes 2D y 3D capturados de varias fuentes de datos como redes sociales, blogs, periódicos, reportes administrativos, detectores de tráfico, entre otros.


La investigación usa estos datos para observar las determinantes de la alfabetización digital y su relación con la accesibilidad más allá de lo que nos permiten las mediciones cualitativas y cuantitativas tradicionales.


“El acceso a internet está considerado como un derecho humano y los gobiernos trabajan para garantizarlo. La nueva ‘división digital’ se encuentra entre quienes tienen competencias básicas en el uso de tecnologías de la información y quienes no”, aclara la maestra egresada de la Universidad de Yucatán.


Agrega que la tecnología móvil y el acceso a la conectividad a internet en cualquier lugar y momento permiten que algunas personas puedan usar su celular para tomar decisiones, por ejemplo, de transporte. Quienes no saben utilizar su dispositivo para este efecto se encuentran en desventaja.


“En Glasgow es posible revisar en el celular los horarios del transporte público y comparar qué tan rápidos son con respecto a ir caminando, en auto o en bicicleta a cualquier destino. Esta es una ventaja que permite maximizar el tiempo de traslado y minimizar tiempos de espera y costos. Son datos que informan la decisión de usar un modo de desplazamiento u otro y conocer esta información puede influir en temas de movilidad urbana, como en el incremento o decremento en la distancia que una persona recorre para realizar sus actividades.

Logran crear y manipular nubes dentro de una cámara

 

Ciudad de México. 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Un proyecto que comenzó con la idea de generar paisajes efímeros con fines de divulgación científica y artística, logró mutar hasta la creación de una cámara capaz de crear nubes y manipularlas hasta hacer llover, granizar o caer pequeños copos de nieve.


El proyecto nació por iniciativa del escenógrafo Jesús Hernández y el performer Raúl Mendoza, con el apoyo del Instituto Nacional de Bellas Artes (INBA) a través del programa de teatro escolar, lo que los llevó a acercarse a los procesos químicos y físicos.

El colectivo conformado por ocho jóvenes de diferentes disciplinas, entre los que se encuentran dos maestrandos de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Susana Peralta y Rodrigo Buentello, quienes dirigieron todo el desarrollo fisicoquímico de la pieza, lograron crear tres cámaras, una para la fase experimental y dos de exhibición.

Las tres son parecidas a grandes cubos de vidrio en los que se combinan diferentes presiones y temperaturas hasta lograr el nacimiento de nubes bajas tipo estratos y estratocúmulos, que son las que mejor se pueden modelar con la presión de una altitud a nivel del suelo.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, la ingeniera química Susana Peralta, una de las integrantes del colectivo y quien dirigió el área técnica de la cámara, detalló que para su construcción se tomaron en cuenta diversos aspectos como el grosor de los cristales, que tenían que soportar una mezcla de vapor a temperaturas muy altas para conseguir la suficiente energía y corrientes frías para que la mezcla pudiera condensarse a microgotas.

“En la cámara de fase experimental logramos hacer llover y granizar, pero no tenían tanto movimiento. En la segunda cámara fue posible hacer corrientes a nuestro antojo, lo que nos dio como resultado poder obtener y modelar diferentes tipos de nubes. Además, por su tamaño, las personas podían entrar en la cámara”.

Lograr nubes largas o redondas gracias a una ecuación

"A una altitud donde se encuentra lo que comúnmente conocemos como cielo, existen corrientes a diferentes presiones y temperaturas en toda el área de la nube, eso es lo que provoca que algunas se vean redondas, alargadas o incluso tan densas que sea imposible ver a través de ellas", afirmó Susana Peralta.

Y dijo que para lograr esa variedad dentro de la cámara fue necesario realizar una serie de cálculos sobre la cantidad de energía que se transfiere del agua al refrigerante utilizado para que condensen las gotas. "En este caso usamos nitrógeno líquido, que está a -196 centígrados. El vapor tiene una energía de 70 libras sobre pulgada cuadrada, que es equivalente a una patada de elefante. Justo el cálculo de ese intercambio de energía es lo que nos permite la realización de las nubes, tal como sucede en el cielo”.

También tuvieron que experimentar con partículas suspendidas que ayudan a lo que se llama nucleación, para formar gotas un poco más grandes.

“Usamos nanopartículas de carbono, tuvimos que ir experimentando para poder hacer una nucleación correcta, y que la nucleación nos diera el efecto de condensación y la densidad adecuada de una nube”, detalló.

El teatro para divulgar la ciencia

Con el fin de divulgar la ciencia entre los menores y crear toda una experiencia sensitiva en los adultos, el colectivo tuvo diversas presentaciones en teatros y en el Festival Iberoamericano de Teatro Infantil y Juvenil, con la creación y manipulación de la nube como elemento central, con acompañamiento de música y luces.

Con la segunda cámara presentaron funciones en la Ciudad de México y durante la 35a Muestra Nacional de Teatro, en Nuevo León.

“La presión, la cantidad de agua, las corrientes de aire, el cambio y los choques de temperatura, todo esto se le explica a los niños”, explicó Susana Peralta.

Las funciones dirigidas a los menores tienen una duración de 40 minutos, en la que pueden hacer cualquier tipo de cuestionamiento e incluso entrar en la cámara y permanecer entre la nube por unos minutos.

Con la tercera cámara participaron en Praga, República Checa, en la Cuadrienal de Praga 2015. El espectáculo era dirigido principalmente a adultos y tenía una duración de siete minutos que comenzaba con una nube blanca, estática; luego era sacudida por corrientes de aire y finalizaba con una nube al punto de descargar lluvia y granizo.

Los ingenieros de la Facultad de Química de la UNAM, Susana Peralta y Rodrigo Buentello, así como Ruth Soriano y Viridiana Sánchez de servicio social, se encargaron de la parte técnica. La idea original y dirección es de Jesús Hernández Rodríguez en colaboración con Raúl Mendoza quien realiza el diseño sonoro y los contenidos; Iván Cervantes en la ingeniería técnica y Rebeca Trejo se hace cargo de la producción.

De esa experiencia fue publicada una tesis titulada Diseño a escala de un espacio experimental para producir las condiciones mínimas en donde se experimente la formación de nubes. La autora de la tesis es Ruth Soriano, dirigida por Susana Peralta.

Patenta mexicano dispositivo que transforma orina en combustible

El científico sonorense ha recibido ofertas para la producción industrial del desarrollo por siete empresarios mexicanos y dos extranjeros


En promedio, cada ser humano saludable genera por día 1.4 litros de orina, compuesto por el que el cuerpo segrega sustancias de desecho. A fin de dar aprovechamiento a la excreción, el doctor Gabriel Luna Sandoval, investigador de la Universidad Estatal de Sonora (UES), experimentó con el líquido en una celda de la que habitualmente se obtiene hidrógeno del agua, y tras varias adecuaciones logró que el dispositivo produjera biocombustible para abastecer estufas de uso doméstico y energía eléctrica.

El logro le significó al científico radicado en San Luis Río Colorado una patente y el interés de producirlo industrialmente por parte de empresarios mexicanos y extranjeros.

El ingeniero mecánico del Instituto Politécnico Nacional y quien realizó su estancia doctoral en Energías Renovables para Aplicaciones Espaciales, por la Universidad Politécnica de Cataluña en Barcelona, explica que de cinco mililitros de orina se genera un litro de biogás, de manera que una familia de tres personas puede producir a través de la orina el hidrógeno necesario para usarlo como combustible una semana.

Para la obtención de hidrógeno se emplea el procedimiento electroquímico de electrólisis, en el que la celda, de 20 centímetros cuadrados, recibe la orina y mediante dos electrodos se hacen pasar 12 volts de energía fotovoltaica, es decir, proviene del Sol y es almacenada en una batería para el momento en que se requiera ser utilizada. De esta forma, de la orina se obtiene una molécula de la urea y una más de agua, de la que se desprenden dos moléculas de oxígeno y seis de hidrógeno, mismas que sirven ya como combustible.

“Al principio no fue fácil porque en la electrólisis la orina no se comporta como el agua, ya que contiene sales y solidos orgánicos que se adhieren a los electrodos de la celda y dificultan llevar a cabo el proceso. La orina es un electrolito natural, tiene compuestos orgánicos, y en ello radica la diferencia.

“Entonces, lo que se hace es limpiar la orina antes de usarla a fin de quitar los sedimentos y aprovecharla de esta forma”, detalla el científico mexicano que también es asesor del ICAT de la Universidad de Selçuk, en Turquía.

Después de sinfín de pruebas con las celdas para lograr hidrógeno del agua, se hicieron las modificaciones convenientes y se logró el desarrollo deseado para el empleo de orina, de cual se obtuvo la patente en marzo de 2016.

El paso siguiente es que el desarrollo sea práctico, portable, del tamaño de una pequeña maleta para que se pueda transportar y adaptar a otras necesidades diferentes a las del hogar. El doctor Luna Sandoval refiere que el equipo científico que él encabeza en la UES trabaja en el prototipo abastecer de combustible a un auto, pero ello llevará más tiempo. “Tenemos en construcción una celda pero no con electrodos de acero inoxidable sino con otro material más costoso, el cual requiere todavía más pruebas”, puntualiza el especialista.

Si bien la creación ha dado pie a que diversos empresarios muestren su interés en establecer vínculos comerciales con el científico mexicano, él mismo no descarta la posibilidad de echar a andar una spin off, es decir, una empresa propia en la que también haya ganancias para la universidad sonorense.

Finalmente, el doctor Luna Sandoval comparte su experiencia en el foro Innovation Match, realizado en Guadalajara en abril de 2016, evento organizado por el Centro Kappa de Conocimiento S. C.

“He tenido la oportunidad de ver eventos similares fuera del país y no lo concebía para México. Pero ver que se hizo realidad, con el intercambio de información entre los jóvenes participantes, los vínculos que se hicieron y el trato muy valioso a los investigadores augura que los próximos eventos serán un éxito garantizado”.

Los retos de la endocrinología en México

Guadalajara, Jalisco.  2016 (Agencia Informativa Conacyt).- La endocrinología presenta nuevos retos con el incremento de enfermedades como la obesidad y diabetes, en las cuales México ocupa primeros lugares a nivel mundial, según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

De acuerdo con el doctor Sergio Arturo Godínez Gutiérrez, jefe de la División de Medicina del Antiguo Hospital Civil de Guadalajara Fray Antonio Alcalde (AHCGFAA), la endocrinología se refiere básicamente a tres áreas del funcionamiento orgánico: crecimiento y desarrollo, procesos metabólicos y reproducción humana. De estas se desprenden áreas especializadas como la neuroendocrinología, la endocrinología de la reproducción, la endocrinología metabólica y la endocrinología del hueso, entre otras.

El doctor Miguel Agustín Madero Fernández del Castillo, presidente de la Sociedad Mexicana de Nutrición y Endocrinología (SMNE), señaló en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt que a pesar de ser esta una de las áreas más dinámicas de la medicina, existe un déficit de profesionales de esta especialidad en el país que no va acorde con la demanda de la sociedad.

“En todas las plazas del país existe una falta de endocrinólogos. Por otro lado, menos de tres por ciento de todos los pacientes con diabetes es atendido por el especialista en endocrinología; parte de la obligación de los endocrinólogos es entonces formar grupos de educación médica para seguir formando especialistas”.

En la misma tónica, el doctor Héctor Alfredo Gómez Vidrio, jefe del Servicio de Endocrinología del AHCGFAA, mencionó que hace medio siglo se atendía un promedio de cuatro a ocho pacientes por día en consulta externa; actualmente la cifra alcanza hasta los 50 pacientes diarios.

El presidente de la SMNE acotó que en México se tiene un aproximado de mil 368 endocrinólogos, quienes por una consulta privada pueden cobrar desde 350 hasta tres mil pesos. El promedio por consulta se mantiene en el rango de los 700 a 800 pesos.


Nuevos retos para la investigación

El doctor Marco Antonio Cerbón Cervantes, investigador adscrito a la Unidad de Investigación de Reproducción Humana del Instituto Nacional de Perinatología, compartió para la Agencia Informativa Conacyt que se necesitan extender los alcances de la investigación en materia de endocrinología.

Durante la conferencia magistral que dictó en el marco de los 50 años del Servicio de Endocrinología en el AHCGFAA, urgió a que se dé el cambio de endocrinología clásica a endocrinología moderna, adaptando los retos que esta conlleva.

Uno de estos retos es el estudio de disruptores endocrinos, los cuales son sustancias sintéticas que alteran el metabolismo y la regulación endocrina de un individuo. Se encuentran en revestimientos de envases, popotes, contenedores de suero, jeringas y pesticidas, por nombrar algunos ejemplos. Sustancias como ftalatos y bisfenoles son utilizados en la industria química, alimentaria y farmacéutica principalmente.

“Se ha demostrado que estos compuestos entran al organismo, son absorbidos y tienen efectos biológicos. Si estamos expuestos a estos disruptores durante etapas críticas como el desarrollo uterino y embarazo, puede impactar en el desarrollo normal del feto. Además está asociado a trastornos del neurodesarrollo, trastornos metabólicos y agrava enfermedades como diabetes y obesidad”, dijo el miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

Cerbón Cervantes afirmó además que se ha descubierto que este tipo de sustancias tiene un efecto en el genoma humano. “Antes se pensaba que durante la vida no había cambios en el genoma, ahora se sabe que sí impactan sobre el genoma y se llama epigenética, que es el camino por el cual el medio ambiente es capaz de modificar el programa del genoma de un individuo”.

Este objeto de estudio ya ha derivado en nuevas regulaciones ambientales en Canadá, mientras que en Estados Unidos ya se trabaja en una iniciativa de ley apoyada por la Sociedad Americana de Endocrinología para erradicar el uso de sustancias disruptoras en contenedores de alimentos y otros productos. Según comentó el investigador, en México apenas se está creando conciencia de que los disruptores endocrinos resultan un problema para la salud, que afectan por lo menos seis áreas de la salud humana, entre las cuales se encuentran neurodesarrollo, diabetes, obesidad y diversos tipos de cáncer.

En tanto, el doctor Sergio Arturo Godínez Gutiérrez, jefe de la División de Medicina del AHCGFAA, apuntó que el futuro de la endocrinología se verá impactado por el descubrimiento de nuevas hormonas y nuevos mecanismos de acción hormonal provenientes del tejido adiposo.

“Se va a comprender mejor la obesidad y los efectos tóxicos metabólicos de la obesidad, de tal manera que una gran cantidad de esos efectos que producen la enfermedad crónico degenerativa van a ser capaces de ser atendidos en los próximos 10 años”, señaló el galeno.

Cabe señalar que gracias a los constantes descubrimientos, la endocrinología ha sido el medio para que al menos 15 Premios Nobel hayan sido obtenidos.


Menos política, más ciencia


El doctor Godínez Gutiérrez resintió que en ciertas esferas se haya dado una intervención progresiva de la política en temas de ciencia, lo cual, a su parecer, no siempre ha resultado afortunado. Por ello instó a que se dé paso a liderazgos científicos que permitan que la ciencia recupere sus objetivos para servicio a la sociedad, privilegiando recursos para apoyo a investigaciones y estudios.

“La endocrinología tiene que interpretar, como ninguna otra parte de la medicina, las ciencias básicas y aplicarlas de inmediato a los procedimientos, diagnósticos y tratamientos de las enfermedades más complejas”, acotó.

Formación de nuevos especialistas

Respecto a la formación de recursos humanos, los galenos coincidieron que es necesaria una actualización de los planes de estudio para endocrinología en las facultades de medicina, que den protagonismo a las necesidades actuales de la sociedad.

“El crecimiento de enfermedades endocrino-metabólicas, enfermedades de riesgo cardiovascular, obesidad, diabetes, hipertensión y dislipidemias, son áreas que pertenecen a la endocrinología y que se deben de ver en detalle. La demanda de atención de enfermedades endocrinas ha subido mucho, los endocrinólogos estamos en deuda y tenemos que ser más propositivos para poder tener una uniformidad en cuanto qué es lo que se tiene que enseñar en las facultades de medicina en nuestra especialidad”, señaló el doctor Miguel Agustín Madero Fernández del Castillo, quien agregó que estas enfermedades tienen repercusión importante en mortalidad y costo sobre la salud pública.