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¿Podría implantarse en humanos la proteína p53 que protege a los elefantes del cáncer?

Es una estrategia terapéutica que se está intentado desarrollar desde hace muchos años, pero no es fácil de aplicar

AMPARO CANO | Artículo original

No solo los elefantes tienen la proteína p53, la tenemos todos los mamíferos. Esta proteína tiene lo que llamamos un gen supresor del cáncer, es capaz de impedir que se desarrolle el tumor. Lo que describía la noticia sobre los elefantes a la que te refieres es que estos animales en vez de tener una copia del gen de esta molécula, tienen quince o veinte copias, es decir que la cantidad de esta proteína que producen es mucho mayor que la que podemos producir los humanos. La investigación a la que te refieres defiende la hipótesis de que la razón por la que los elefantes tienen muy pocos tumores es precisamente la elevada cantidad de esta proteína que producen.

Pero ahora, vayamos a la respuesta a tu pregunta concreta. La posibilidad de utilizar esta proteína para combatir el cáncer en las personas. Lo primero que tengo que decirte es que esta es una línea de investigación del cáncer muy activa desde hace más de veinte años: tratar de controlar los niveles de p53 en tumores como una forma de impedirlos. Se ha investigado, por ejemplo, en ratones. Lo que se ha hecho es algo parecido a lo que les pasa a los elefantes, en vez de tener una sola copia del gen aumentar el número de copias y se les llama de hecho ratones súper p53. Esto lo investigó el científico Manuel Serrano en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas hace más de 15 años. Y efectivamente descubrió que esos ratones están más protegidos contra los tumores.

Pero aunque es una estrategia terapéutica que se está intentado desarrollar desde hace muchos años no es tan fácil como se podría pensar porque la solución no es simplemente aumentar los niveles de p53 y ya está. Así no puede hacerse, primero hay que buscar métodos que permitan aumentar la proteína sin provocar más problemas que los que se intentan corregir.

¿Y cuáles podrían ser esos métodos? Hay varias alternativas. Lo primero que se intentó fue la utilización de virus modificados para que aumentaran la expresión del gen que codifica para esta proteína y así se aumentara la producción de la propia proteína. Se utilizaban adenovirus que son un tipo de virus que no se integran en el genoma, al no integrarse quiere decir que no se mantienen de forma permanente, eso puede ser un inconveniente pero evita que se altere el genoma de la célula que se está manipulando. Pero la investigación descubrió que este método no funcionaba y esta vía está abandonada.

En la actualidad y desde hace un tiempo, la investigación se ha centrado en conocer muy bien cómo funciona esta molécula p53. Lo que sabemos de ella es que tiene una vida media muy pequeña, es decir que está activa muy poco tiempo en la célula. Por eso, una de las vías de investigación intenta que permanezca activa más tiempo para que pueda ejercer su función. Y eso se hace intentando bloquear otras moléculas que son las que hacen que esté poco tiempo disponible en la célula.

También sabemos que en humanos está presente en niveles muy bajitos. Para que entender esta vía de investigación es necesario saber un poco cómo funciona p53. Cuando el DNA de una célula se daña, la p53 se activa y tiene la capacidad de hacer que si una célula está dividiéndose pero ha sufrido un daño, puede decirle a la célula: ¡párate, no sigas dividiéndote!, para evitar que ese daño se transfiera a las células hijas. La proteína p53 le da a la célula una señal de parada de su división celular y así le consigue tiempo a la célula a que repare el DNA dañado, por ejemplo por los rayos ultravioleta del sol en dosis excesivas. Le dice: “No, no, tú párate, y repara el DNA para que no trasmitas ese daño que puede ser una mutación”. Si la célula obedece, perfecto, pero si no lo hace, p53 consigue que la célula se muera y así evita que se trasmitan mutaciones. Eso es lo que ocurre en una célula normal. En las células tumorales lo que pasa es que la proteína p53 no funciona como tiene que funcionar y la célula sigue dividiéndose y sigue acumulando mutaciones sin repararse. Si tuviéramos mucha cantidad de proteína normal esto lo bloquearía. Y por eso se está haciendo un gran esfuerzo para llegar a esa situación, pero hasta ahora no se ha conseguido. Existen ensayos clínicos en marcha pero todavía no han llegado a los pacientes.

Otra vía de investigación es la utilización de la técnica CRISPR de edición genética. Pero como esta es una proteína que tiene una función muy importante en las células normales deberá ser un CRISPR dirigido exclusivamente a la célula tumoral. Que yo sepa, todavía no se ha podido llevar a la práctica pero es factible que de aquí a unos años la tecnología CRISPR avance y se pueda hacer de forma completamente dirigida a esas células tumorales y de forma segura.


Amparo Cano es catedrática del departamento de Bioquímica de la Universidad Autónoma de Madrid, jefa del grupo de Mecanismos de Progresión Tumoral del Instituto de Investigaciones Biomédicas Alberto Sols, centro mixto CSIC-UAM.


Pregunta realizada vía email por María Gallardo Ruiz


Nosotras respondemos es un consultorio científico semanal, patrocinado por la Fundación Dr. Antoni Esteve, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.


Coordinación y redacción: Victoria Toro




Falsas pandemias

GONZALO CASINO / @gonzalocasino / gcasino@escepticemia.com / www.escepticemia.com

Sobre el caso de los suplementos de vitamina D y la industria del metaanálisis

¿Murieron los dinosaurios de osteomalacia, un fatal debilitamiento de los huesos causado por falta de vitamina D? La gigantesca nube de polvo creada por el impacto de un asteroide en la Tierra hace 65 millones pudo haber impedido la llegada de la radiación solar responsable de la síntesis de vitamina D en la piel, provocando la extinción de los dinosaurios y otras muchas especies animales. Esta especulación tiene entre sus adeptos a Michael Holick, el eminente endocrinólogo estadounidense que con más fervor, influencia y conflictos de intereses ha defendido el uso de suplementos de vitamina D para prevenir las fracturas, según una investigación periodística de Liz Szabo publicada en 2018 por el New York Times.

La investigación refleja que la venta de estos suplementos se ha multiplicado por nueve en una década, convirtiéndose en un negocio milmillonario: 936 millones de dólares de ventas en 2017, solo en Estados Unidos, a los que hay que añadir otros 365 millones por los análisis de niveles de esta vitamina. Buena parte de este negocio se sustenta en un supuesto déficit de vitamina D en la población general y, en consecuencia, en la necesidad de tomar suplementos para reducir el riesgo de fracturas. Pero la creencia de que los suplementos de vitamina D pueden prevenir las fracturas ha resultado ser falsa, como demuestran las mejores y más recientes revisiones sistemáticas con metaanálisis, y confirma una evaluación de Nutrimedia. El grado de certeza de los resultados actuales es alto, lo que implica que es muy improbable que nuevos estudios vayan a cambiar esta consideración. Así pues, el efecto beneficioso de los suplementos ha sido mitificado y el supuesto problema de salud pública que pretenden solucionar es una falsa pandemia.

Como ocurre en todos los problemas de salud definidos por un umbral numérico (por ejemplo, la hipertensión o la diabetes) que separa los valores normales de los patológicos, el déficit de vitamina D es arbitrario. Cuanto más exigente se sea con este umbral, más enfermedad habrá. El umbral de normalidad para los niveles de vitamina D fue fijado por la Sociedad Americana de Endocrinología, a instancias de Holick, de forma demasiado estricta, en 30 ng/ml. Con semejante umbral, no es de extrañar que más del 80% de la población necesitara suplementos para paliar este déficit. Sin embargo, una institución más rigurosa, como la Academia Nacional de Medicina de EE UU, fija ahora este umbral en 20 ng/ml, lo que implica que el 97,5% de la población tiene niveles normales y no precisa suplementos. En la brecha entre estos dos umbrales es donde reside el nicho de mercado.

El caso de la falsa pandemia de insuficiencia de vitamina D y las falsas soluciones (en 2010, el Holick escribió un libro titulado precisamente The vitamin D solution) es un ejemplo más de mala ciencia, con deficientes metaanálisis de por medio. Como se explica en un esclarecedor editorial de la revista Atención Primaria (Vitamina D: el traje nuevo el Rey Sol), cuyo primer autor es el médico de familia Alberto López, el rancio consenso de expertos ha dado paso a una “industria del metaanálisis” encargada de producir resultados a medida. La mala ciencia, en este caso, reside en reanalizar subgrupos y extrapolar a la población general los resultados de ancianos institucionalizados. Y su pernicioso efecto ha sido la creación de una moda y un mito que no será fácil desmontar. De hecho, muchas organizaciones recomiendan todavía suplementos de vitamina D en la población general, a pesar de las evidencias científicas en contra y del creciente número de casos de intoxicación por esta vitamina. Las sospechas de conflictos de intereses con la industria farmacéutica, la alimentaria y la del broceado, como apuntan los editorialistas, son inevitables.


Autor
Gonzalo Casino es periodista científico, doctor en medicina y profesor de periodismo en la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona. Ha sido coordinador de las páginas de salud del diario El País durante una década y director editorial de Ediciones Doyma/Elsevier. Publica el blog Escepticemia desde 1999.

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Columna patrocinada por IntraMed y la Fundación Dr. Antoni Esteve




¿La próxima guerra será en internet?

En esa posible guerra en la red pueden definirse muchos objetivos diferentes, de los que aún no somos conscientes

PINO CABALLERO GIL | Artículo original

Si existe una tercera guerra mundial, que ojalá que no, será una guerra basada en las matemáticas y en la informática. Por tanto, la respuesta a la pregunta es sí, la próxima guerra será, sin duda, en internet. Ahora mismo todas las personas y todas las entidades, privadas y públicas, somos susceptibles de ser atacadas por internet. Está demostrado que todos somos posibles víctimas, y ya no solo cuando usamos internet para transacciones económicas, sino también porque nuestros datos interesan, y porque nuestras máquinas pueden ser secuestradas y utilizadas para tareas que requieren de mucho cálculo, como el minado de criptomonedas, por ejemplo.

Otras vías de ataque que están comenzando a utilizarse y que tomarán cada vez más importancia en los próximos años son las que utilizan el potencial de la internet de las cosas que ya conecta multitud de aparatos a nuestro alrededor. Ya empezamos a ver ataques de este tipo, como los realizados con drones y que paralizaron hace poco varios aeropuertos en Reino Unido. En investigación se está trabajando mucho para desarrollar defensas frente a este rápido despliegue tecnológico. Y no lo digo solo yo, lo ha dicho también uno de los criptógrafos más importantes del mundo, Adi Shamir, quien predijo que la internet de las cosas se convertirá en el mayor desastre de ciberseguridad al que nos enfrentaremos.

Hay que tener una cosa clara, en esa guerra en internet pueden definirse muchos objetivos diferentes, de los que aún no somos conscientes. Por ejemplo, si se lanza un ataque contra un aeropuerto, contra una entidad que controla trenes, contra semáforos, contra hospitales… ya no hará falta enviar bombas o soldados. Ahora es mucho más fácil desde un ordenador planificar un ataque a distancia y poner en riesgo a todo un país. Solo hay que saber cómo hacerlo.

Es evidente que igual que antes los países preparaban a sus ejércitos para la defensa de su territorio, hoy deben esmerarse en proteger su ciberseguridad. El Centro Criptológico Nacional, que depende del Centro Nacional de Inteligencia, suele pedirnos a los investigadores referencias de gente preparada en la materia, porque actualmente hay mucha demanda de personas expertas en ciberseguridad, y sin embargo no hay suficiente gente formada en la materia.

Estas entidades intentan buscar la mejor forma de blindar un país desde el punto de vista cibernético. Existen varios algoritmos criptográficos de fortaleza práctica demostrada, que nos permitirían elevar el nivel de seguridad bastante más del que tenemos actualmente, pero hay que tener en cuenta, primero, que las implementaciones normalmente debilitan el nivel de seguridad de esos algoritmos, y segundo, que el eslabón más débil es la falta de concienciación y formación de los usuarios, y es justo esto lo que en la mayoría de casos, hace que la seguridad caiga en picado.

Por último, quiero mencionar que cuando la computación cuántica sea una realidad, todos los sistemas de seguridad que tenemos ahora mismo implementados dejarán de ser eficaces. En cuanto haya ordenadores cuánticos de varios miles de qubits lógicos y sin errores, toda la criptografía que estamos usando actualmente en nuestros teléfonos móviles, en los cajeros automáticos, en internet… será rota inmediatamente. Por eso, lo que se está haciendo en investigación es pensar ya en el desarrollo de lo que se llama la criptografía postcuántica, que implicará sustituir todos los algoritmos que usamos ahora mismo basados en problemas matemáticos como la factorización, por otros basados en otros problemas matemáticos como los códigos, que resistirán ataques con ordenadores cuánticos. Para tranquilizar un poco he de aclarar que a fecha de hoy los ordenadores cuánticos no están desarrollados, y aunque se está avanzando muchísimo, hay informes que indican que es muy improbable que se pueda construir un ordenador cuántico en la próxima década. Eso sí, tendremos que estar criptográficamente preparados para cuando eso ocurra.

Puede ser que la gente opine que este tipo de guerra de la que estamos hablando es una guerra mucho más leve que las guerras convencionales con armas. Sin embargo, a mí especialmente me da pánico pensar que con estas guerras en internet, las democracias podrían estar en riesgo, porque no te puedes fiar de los resultados de unas elecciones si tienes la duda de si han sido manipuladas o no. Si bien es cierto que en ese caso no estaríamos hablando de matar personas, sí estaríamos hablando de aniquilar la democracia. Además, si los ataques por internet se dirigen contra semáforos, hospitales, aeropuertos, infraestructuras críticas… sí podríamos estar hablando de matar personas. Por tanto, debemos preocuparnos muy seriamente de este nuevo tipo de guerras, porque así serán nuestras próximas guerras.


Pino Caballero Gil es catedrática de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial y coordinadora del Grupo CryptULL de Investigación en Criptología de la Universidad de La Laguna.


Pregunta realizada vía email por Lucía García.


Nosotras respondemos es un consultorio científico semanal, patrocinado por la Fundación Dr. Antoni Esteve, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.


Coordinación y redacción: Victoria Toro.




La triple A: adolescencia, ansiedad y adicción

Lo que se inicia como un juego entre jóvenes se acaba convirtiendo en una dependencia

CARME VALLS-LLOBET | Artículo original

Cuando se analiza qué conductas adoptan muchas personas para superar las situaciones que les producen estrés, uno de los patrones más frecuentes es la adopción de alguna adicción que produzca una sedación del estado de agitación, angustia o ansiedad que la situación de estrés ha producido. En situaciones de estrés laboral o afectivo, son las adicciones al tabaco y al alcohol las más frecuentes.

También en un primer momento de inseguridad frente a la vida o frente al trabajo, las adicciones han sido una forma de dar un cierto grado de seguridad aparente. Cuando se entra en la adolescencia en una sociedad que no acompaña a la transición a la vida adulta, iniciarse en el tabaco ha sido una forma de imitar el mundo de los varones «aparentemente seguros y viriles», y para las mujeres, una forma de imitar el mundo masculino y sentirse más seguras. El alcohol y el tabaco han sido formas de entrar en la aventura de la vida y como tal aventura se han iniciado los primeros contactos. Después ha sido el fumar cannabis «para probar» o el consumir éxtasiscocaína u otras drogas para estar entonado y combatir el cansancio de estar de pie y bailando toda la noche.  Lo que se inicia como un juego se acaba convirtiendo en una dependencia y en la imposibilidad de aparentar divertirse sin el consumo de alcohol o drogas.

Consumo de codeína y otros fármacos

Pero las exigencias del entorno, la competencia para saber quién puede aguantar más sin sentir dolor, ha convertido a muchos adolescentes en verdaderos expertos en la combinación de fármacos, estimulantes y diversos grados de bebidas alcohólicas. Las drogas fuertes son caras e ilegales y es más fácil acceder a medicamentos de alto consumo, como la codeína o antitusígenos, que son también sedantes del dolor. Un cóctel más económico que los habituales, pero que en este caso crea dependencia. El Plan Nacional Antidrogas recoge datos sobre el incremento de consumo de codeína, pero todavía no se pregunta por el consumo de alcohol asociado con fármacos y es muy difícil que los consumidores cuenten la verdad.

¿Qué es lo que produce el incremento de adicciones entre adolescentes en todo el mundo? Para entender las causas de las adicciones  entre los y las adolescentes, se ha estudiado la relación de esta adicción con la evitación de las experiencias (EA en inglés). La EA se refiere a un constructo que ha emergido como subyacente y transdiagnóstico en muchos problemas psicológicos. Se refiere a una estrategia autorregulada que implica esfuerzos para controlar o escapar de estímulos negativos como pensamientos, sentimientos o sensaciones que generen fuertes situaciones de estrés o angustia.

En España ha sido estudiada, en relación a conductas adictivas, por el grupo de la Universidad Miguel Hernández de Elche (García Oliva & Piqueras 2016), que ha encontrado una clara relación de la EA con las conductas adictivas entre adolescentes. Antes de plantearse por qué se siente la angustia, antes de consultar con personas expertas en psicología, para no sufrir, mejor evitar enfrentarse a los problemas, sedando el dolor y moviéndose y agitándose sin cesar, y compartiendo la adicción a las drogas con la adicción a internet, y los videojuegos. Por suerte, no es la conducta de la mayoría, pero genera un futuro físico y mental muy incierto para los adolescentes atrapados en la triple A.

La autora de este artículo forma parte de la Red de Científicas Comunicadoras.




Los compañeros del 11-F

Los Nobel Albert Einstein, Fritz Haber y Pierre Curie se casaron con mujeres que habían decidido dedicar su vida a la ciencia, aunque los dos primeros renegaron de ellas

ADELA MUÑOZ PÁEZ | Artículo original

Cuando yo era pequeña no entendía por qué la Iglesia incluía en la ceremonia del matrimonio estos versículos del Génesis: “Compañera te doy que no sierva” porque decían algo que para mí era evidente. Con el tiempo me di cuenta de que para muchos hombres, las mujeres  seguían teniendo el estatus de “siervas”.

Fue el caso de dos científicos alemanes que realizaron descubrimientos trascendentales: Albert Einstein (Ulm, Alemania, 1879), el científico más conocido, descubridor, entre otras cosas, del efecto fotoeléctrico por el que obtuvo el Premio Nobel de Física en 1921, y Fritz Haber (Breslau, Alemania, 1868) descubridor de la síntesis del amoniaco  y ganador por ello del Premio Nobel de Química en 1918.  Estos dos científicos y Pierre Curie (París, 1859) descubridor de la piezoelectricidad y de la radiactividad, por la que obtuvo el Nobel de Física en 1903, se casaron con mujeres que habían decidido dedicar su vida a la cienciaMileva Maric, primera mujer de Einstein, conoció a su marido cuando ambos estudiaban física en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich. Aunque Clara Immerwahr y Fritz Haber se conocieron cuando ambos eran estudiantes, sus caminos se separaron y cuando se volvieron a encontrar, Clara ya había presentado su tesis doctoral. Maria Sklodowska, inicialmente discípula de Pierre Curie, fue su mejor colaboradora.

Mileva Maric luchó para estudiar en la universidad

A Mileva, la niña serbia brillantísima que había luchado tanto para estudiar en la universidad a pesar de ser mujer, extranjera y coja, la felicidad tras el enamoramiento inicial le duró muy poco. Primero tuvo que volver sola a su país cuando se quedó embarazada de la primera hija que tuvo con Einstein y, cuando finalmente se casaron, tuvo que ocuparse de la casa y de cuidar a los dos hijos que tuvieron después; no pudo desarrollar una carrera científica, lo que la hizo sentirse muy desgraciada. La situación empeoró cuando a su hijo pequeño le diagnosticaron esquizofrenia y Mileva se tuvo que ocupar de él. Einstein se separó de la “compañera” y se casó con su prima Elsa Loewenthal, una ama de casa que además le organizó su vida social y, a diferencia de Mileva, sí era del agrado de la madre de Einstein. La relación de Einstein con Mileva y sus hijos se deterioró hasta el punto de que su hijo mayor se cambió el apellido en cuanto pudo. El hombre más prestigioso del siglo XX fue repudiado por su propio hijo.

Clara Immerwahr obtuvo un doctorado en química

A diferencia de Mileva, Clara Immerwahr comenzó una brillante carrera profesional siendo la primera mujer que obtuvo un doctorado en química en una universidad alemana. Pero su salud se vio afectada tras el nacimiento de su hijo y Fritz Haber no le prestó atención que habría necesitado. Los progresos académicos de él fueron paralelos a la frustración de ella, como le confesó a su mentor, el profesor R. Abbeg. Con la síntesis del amoniaco que lleva su nombre, Haber hizo que se  multiplicaran las cosechas poniendo fin a las hambrunas de comienzos del siglo XX en Alemania. Pero su patriotismo y el deseo de borrar el estigma de su ascendiente judío, le llevaron a diseñar y supervisar la producción del gas de guerra cloro, lanzado por primera vez sobre el frente de Yprés, en Bélgica, a comienzos de la primera guerra mundial, causando una muerte atroz a más de 5.000 soldados franceses, que literalmente echaron los pulmones por la boca. Clara Immerwahr había asistido horrorizada el progreso de los trabajos de su marido para construir un arma de guerra terrible, lo que le repugnaba como científica y como ser humano. La noche que el Alto Estado Mayor alemán agasajaba a Haber en su casa tras el “éxito” del ataque, ella se quitó la vida con el arma de su marido. Haber se casó poco después con una mujer menos díscola.

En contraste con Einstein y Haber, Pierre Curie no renegó de su compañera. No  sabemos cuantas incomodidades le acarrearía esta decisión ni cuantas veces sería objeto de burla por parte de sus colegas, pero sí sabemos que pudo costarle un premio Nobel, porque cuando le dijeron que era candidato al mismo, contestó firmemente que si el motivo era el descubrimiento de la radiactividad, su mujer no podía quedar al margen.

Hay que ser un genio para alcanzar los logros de estos tres científicos, pero hay que tener grandeza de espíritu para reconocer el mérito ajeno y estar dispuesto a renunciar a la gloria para defenderlo. El día 11 de febrero se celebra el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. Sirvan estas líneas para homenajear a los “compañeros”, pasados y presentes, de las científicas que les apoyan para que puedan desarrollar sus carreras.

La autora de este artículo forma parte de la Red de Científicas Comunicadoras.




Si los fotones no tienen masa, ¿dónde almacenan la energía?

La luz también es una onda, así que tiene capacidad para realizar una acción o trabajo, o producir un cambio o una transformación

PASCUALA GARCÍA MARTÍNEZ | Artículo original

Es cierto que tiene dificultad comprender que algo que no tiene masa sí pueda tener energía. Pero, por ejemplo, si te imaginas una onda expansiva lo entenderás. Una persona que esté cerca de una explosión siente esa onda expansiva, siente que una fuerza enorme la empuja hacia atrás. Esa onda o perturbación no tiene masa, la tiene el medio por el que se propaga, pero sí tiene energía, no la ves pero sientes esa energía que te ha empujado hacia atrás. Eso es lo primero que tenemos que tener claro, las ondas tienen energía. La luz también es una onda, así que tiene energía.

La masa es una magnitud que usamos en física para expresar la cantidad de materia que tiene un cuerpo en reposo. Y es cierto que la luz en reposo no tiene masa. Pero la luz no puede estar en reposo, siempre está moviéndose a la misma velocidad, una velocidad que cuando la luz se propaga en el vacío llamamos c, esos 300.000 kilómetros por segundo. Pero es un error asociar siempre la energía a la masa. Aunque asimilarlo sea difícil y más aún en el caso de la luz.

Para entenderlo debes saber que, además de una onda como ya hemos visto, la luz es también un corpúsculo. Antes de la física moderna, los físicos y las físicas habían visto con experimentos que la luz se comportaba como una onda pero Albert Einstein,basándose en los trabajos de Planck, se dio cuenta de que también actuaba como una partícula a la que se llamó “cuanto de luz” y que es lo mismo a lo que hoy llamamos fotón. Precisamente de la ecuación más famosa de Einstein, aquella de E=mc2, es de dónde viene tu pregunta porque esa ecuación dice que la energía de un cuerpo en reposo (E) es igual a su masa (m) multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado (c2). Como esta ecuación necesita la masa para determinar la energía, puede llevar a pensar que un sistema sin masa no puede tener energía pero no es así. La ecuación anterior solo es aplicable para partículas en reposo y la luz no lo está. Y aquí llegamos a la segunda característica de los fotones que nos permite entender su energía. Como te explicaba al principio, están siempre en movimiento, no paran quietos. Y en ellos, la energía les viene precisamente de ahí, del propio movimiento.

En física, a la cantidad de movimiento la llamamos momento lineal y de ese momento lineal es de dónde le viene la energía a los fotones. Para hallarla sustituimos la masa (m) de la ecuación de Einstein por el momento lineal (que en las ecuaciones llamamos p) y así obtenemos la cantidad de energía del fotón. Y eso hace que haya fotones como los de la luz visible, la que son capaces de captar nuestros ojos, que tienen una energía 10.000 veces menor que, por ejemplo, los que hay en los rayos X, o millones de veces menor que la de los rayos gamma que producen los elementos radiactivos.


Pascuala García Martínez es doctora en Física, catedrática de Óptica de la Universitat de Valencia.


Pregunta realizada vía email por Bernardo Collado López


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Coordinación y redacción: Victoria Toro.




NOSOTRAS RESPONDEMOS En Directo, el Día Internacional de la mujer y la niña en la ciencia

La columna de divulgación científica impulsada por la Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas (AMIT) y la Fundación Dr. Antoni Esteve en El País Materia ha celebrado el 11 de Febrero de 2019, Día Internacional de la mujer y la niña en la ciencia, un encuentro especial en directo en el que tres científicas han respondido las dudas de los lectores y lectoras del diario a través de la página web de El País y del Facebook de Materia. Las encargadas de resolver las preguntas sobre ciencia de la ciudadanía fueron Carmen Fenoll, Presidenta de la Sociedad Española de Fisiología Vegetal; Prado Martín Moruno, Física teórica de la Universidad Complutense, y Angélica de Antonio, Subdirectora de la ETS de Ingeniería Informática de la Universidad Politécnica de Madrid. Puedes realizar tus preguntas a través del hashtag #Respondemos11F

Vídeo Nosotras Respondemos Especial En Directo 11F

 




Sindemias y sinergias

GONZALO CASINO / @gonzalocasino / gcasino@escepticemia.com / www.escepticemia.com

Sobre la epidemia global de malnutrición y los abordajes sinérgicos y globales

La obesidad, la desnutrición y el cambio climático son tres de las mayores amenazas para la salud. Cualquiera de ellas, por separado, es responsable cada año de millones de muertes y tiene un coste de varios billones de euros. Pero las tres epidemias, además, actúan de forma simultánea, tienen factores sociales comunes e interactúan entre sí a nivel biológico, psicológico y social. Cuando dos o más problemas de salud presentan estas tres características se habla de una sindemia o epidemia sinérgica, como es el caso de la de abuso de sustancias, violencia y sida. La concurrencia sinérgica de obesidad, desnutrición y cambio climático es una sindemia global, como la califica un reciente informe de la revista The Lancet, además de la mayor amenaza para la salud de las personas, el medio ambiente y el planeta en su conjunto.

Este enfoque holístico podría ser una oportunidad para hacer frente de forma más eficaz a un triple problema que, por separado, no acaba de ser controlado. La obesidad, que era el objetivo original del informe de la revista británica, lleva medio siglo creciendo de forma inexorable en todo el mundo. Y su impacto en la salud es brutal, pues es un factor de riesgo de tres de la cuatro principales enfermedades crónicas: las enfermedades cardiovasculares, la diabetes tipo 2 y ciertos tipos de cáncer. Aunque en algunos países desarrollados la obesidad infantil se ha estancado o incluso ha decrecido ligeramente, ningún país ha reducido esta epidemia en el conjunto de la población, según el informe de The Lancet. Las razones por las que no se consigue hacer frente a la obesidad y a la sindemia global tienen que ver con lo que los autores del informe denominan “inercia política”, un término que engloba las políticas inadecuadas, la fuerte oposición de la industria alimentaria a esas políticas y la falta de demanda de acción política por parte del público.

En otro informe de The Lancet, publicado una semana antes, se ponía de relieve que mientras 800 millones de personas comen poco, un número mayor de personas siguen una dieta que favorece las enfermedades crónicas y la mortalidad prematura. Y se alertaba de que la dieta y la producción de alimentos debían cambiar radicalmente, hacia un patrón más saludable y sostenible (reduciendo, entre otras cosas, el consumo global de carne y azúcar a la mitad). Ahora con el enfoque sindémico se propugna un abordaje integral para enfrentarse de forma global, coordinada y a todos los niveles (internacional, nacional, local) a la triple amenaza, pues la dieta humana está íntimamente unida a la sostenibilidad del planeta y no cabe otra solución que modificar la actual forma de producir y consumir alimentos.

Este abordaje holístico de la gran sindemia de obesidad, desnutrición y cambio climático es coherente con otra de las visiones globales en el mundo de la salud: la iniciativa One Health, que pretende aunar bajo el mismo paraguas interdisciplinar la salud humana, la animal y la del medio ambiente. La idea es similar y sus defensores creen que, si se pone en práctica, ayudará a salvar millones de vidas y mejorar la salud del planeta. Poner en práctica estas ideas sinérgicas es complejo, y los autores del informe de The Lancet creen que la solución pasa por evitar que las grandes compañías alimentarias dejen de hacer negocio a expensas de la salud humana y el medio ambiente. El modelo que proponen es un acuerdo internacional basado en el Convenio Marco de la OMS para el Control del Tabaco, que ha ayudado a reducir el tabaquismo en el mundo, tras constatar que las tabaqueras atentaban contra la salud mientras bloqueaba las políticas de salud. Si la propuesta prosperase, la Big Food pasaría a ser considerada en cierta forma como la Big Tobacco.


Autor
Gonzalo Casino es periodista científico, doctor en medicina y profesor de periodismo en la Universitat Pompeu Fabra de Barcelona. Ha sido coordinador de las páginas de salud del diario El País durante una década y director editorial de Ediciones Doyma/Elsevier. Publica el blog Escepticemia desde 1999.

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Columna patrocinada por IntraMed y la Fundación Dr. Antoni Esteve




¿Qué son los algoritmos genéticos?

El proceso de buscar soluciones a un problema concreto implica mecanismos que simulan los de la evolución de las especies de la biología

LAURA NÚÑEZ | Artículo original

Un algoritmo es una serie de pasos que describen el proceso de búsqueda de una solución a un problema concreto. Y un algoritmo genético es cuando se usan mecanismos que simulan los de la evolución de las especies de la biología para formular esos pasos. Es una técnica de inteligencia artificial inspirada en la idea de que el que sobrevive es el que está mejor adaptado al medio, es decir la misma que subyace a la teoría de la evolución que formuló Charles Darwin y que combina esa idea de la evolución con la genética.

Pero claro, ¿cómo se implementa esto con fórmulas matemáticas? Pues lo que haces es transformar la resolución de cualquier problema en un conjunto de soluciones en el que cada una de ellas funciona como si fuera un individuo. Abordas los problemas de manera que puedas decir, este conjunto de soluciones es como una población, una población de soluciones. Imagina que tu problema a resolver es que quieres saber cuál es el camino más corto para ir de Madrid a San Petersburgo y tienes miles de soluciones. Cada camino que encuentres podría ser una opción, si le aplicas un algoritmo genético, cada camino que encuentres sería un individuo. Para poder aplicar algoritmos genéticos debes ser capaz de convertir las soluciones a tu problema en vectores matemáticos, entonces, un vector para ir de aquí a San Petersburgo puede ser uno que enumere las ciudades por las que vas pasando. Puede haber muchos recorridos: unos más largos y otros más cortos, unos tendrán más tráfico, otros tendrán menos tráfico…

Los algoritmos genéticos tienen como punto de partida un conjunto de soluciones aleatorio. Si continuamos con el ejemplo de San Petersburgo, puedo ir poniendo ciudades y puedo pasar hasta por Australia para ir a Rusia. Obviamente esa combinación no va a ser muy eficiente pero el procedimiento acabará descartándola. Una vez que tengo ese conjunto de soluciones inicial aleatorio aplico lo que se llama una función de ajuste o función objetivo, que en este caso es llegar en el menor tiempo posible a San Petersburgo. Mi función objetivo sería el tiempo que tardo teniendo en cuenta el tráfico y teniendo en cuenta los kilómetros que recorro. Esa función objetivo sirve para clasificar las soluciones aleatorias: las que duran menos tiempo son mejores y las que duran más tiempo son peores. Una vez que las tengo clasificadas lo que hago, y aquí entra la genética, es reproducirlas. Reproduzco las soluciones, como se reproducen los individuos en una población, e implemento los tres mecanismos que intervienen en la selección de las especies: la reproducción en sí, el cruzamiento y la mutación.

Para imitar la reproducción hay diferentes mecanismos matemáticos, uno de ellos es a partir de la función objetivo, es decir que se reproduzcan más aquellas soluciones que son mejores y por lo tanto las que son peores desaparecerán; al aplicar el cruzamiento combinas unas soluciones con otras. Por ejemplo, cojo la mitad de una solución que pasaba por Australia y la combino con otra solución que pasaba por China… Las vas combinando garantizando que son lógicas y luego, finalmente, aplicas un procedimiento de mutación de forma matemática, pues si antes pasaba por Sídney yo implemento matemáticamente que me cambie Sídney por ejemplo por cualquier otra ciudad australiana y ya no pasa por Sídney, pasa por Melbourne o por dónde sea. Eso sería un poco como aplicar las tres dinámicas que existen en el mundo biológico cuando se reproducen las especies.

Una vez que he aplicado todo esto, de nuevo hay que calcular la función objetivo de la nueva población. Veré que algunas soluciones habrán mejorado y otras habrán empeorado. Quizá me dé soluciones que tardan menos de Madrid a San Petersburgo y otras al revés, que tardan muchísimo más. Como vuelvo a aplicar el mecanismo de la reproducción que está basado en la función objetivo, lo que ocurre es que va a reproducir en mayor número las soluciones que tardan menos y va a eliminar aquellas que tarden muchísimo. Y de nuevo vuelvo a aplicar el cruzamiento y las mutaciones entre las mejores soluciones. Así funcionan los algoritmos genéticos. Cuando estás buscando resolver problemas en un campo enorme no es viable el procedimiento enumerativo de ir de una en una porque puedes tener millones y millones de posibles soluciones. Estos algoritmos genéticos combinan la aleatoriedad porque se inician con un conjunto de soluciones totalmente aleatorio pero luego también están dirigidas porque buscan el resultado más óptimo. Y gracias a ello encuentras soluciones muy eficientes en muy poco tiempo de computación. 


Laura Núñez es doctora en Economía, profesora de Finanzas en el IE Business School, IE University.


Pregunta realizada vía email por Myriam García Sánchez


Nosotras respondemos es un consultorio científico semanal, patrocinado por la Fundación Dr. Antoni Esteve, que contesta a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Son científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que responden a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.


Coordinación y redacción: Victoria Toro




Gentrificación: una amenaza para la identidad de los barrios

La regeneración de algunas zonas puede empeorar las condiciones de vida de los vecinos y expulsar a muchos de ellos de sus hogares

Las expertas reclaman una mayor intervención política para evitar los efectos negativos de este fenómeno

VALENTINA RAFFIO | Artículo original

La gentrificación puede, a priori, parecer un concepto confuso. Todo empieza con pequeñas trasformaciones del barrio. Pequeñas y grandes modificaciones enfocadas a crear un entorno más agradable. A partir de ahí el entorno se sumerge en una especie de metamorfosis. Edificios, calles, parques y comercios embellecidos atraen la llegada de residentes con una mayor capacidad adquisitiva. Estos nuevos residentes, a su vez, también generan una trasformación del entorno relacionada con la necesidad de nuevos edificios, infraestructuras y comercios. El ecosistema se trasforma, los precios suben, los residentes cambian y su manera de relacionarse con el espacio también. Y es así como, poco a poco, la gentrificación hace gala de su presencia. Los residentes históricos del barrio se ven expulsados de sus hogares, el entorno ya no es el mismo.

La trasformación de los barrios debería, por tanto, estar sujeta a debate. En relación a ello, EL PERIÓDICO, en colaboración con el Ayuntamiento de Barcelona, organizó el lunes un coloquio sobre los efectos de la gentrificación y su impacto sobre la salud de los ciudadanos. La iniciativa contó con la participación Isabelle AnguelovskiCarme BorrellMireia GascónMara Ferreri, colaboradoras de la ‘Red de Científicas’, y Olga Grau, directora adjunta de EL PERIÓDICO y moderadora de la sesión. “Necesitamos abrir el debate sobre cómo mejorar nuestros barrios sin que ello afecte a los vecinos. Tiene que ser una discusión razonada pero apasionada, basada en el rigor científico”, explicó Gerardo Pisarello, el primer teniente de alcalde, durante la presentación del evento en el centro cívico Vil·la Urània.  

Efectos secundarios

“La gentrificación no es una modificación cualquiera en el barrio. Estamos hablando de un cambio demográfico forzoso que puede trasformar completamente la vida de los vecinos”, advirtió Mara Ferreri, experta en gentrificación del Institut de Govern i Polítiques Públiques (IGOP). “Estas dinámicas pueden generar tanto la expulsión de los residentes de sus hogares como su aislamiento social u otras situaciones insalubres“, añade. Este es el caso, según explica Ferreri, de las diferentes familias que se ven forzadas a compartir un mismo hogar para poder permanecer en el barrio.

“En este contexto, lo que está en juego es el hogar de la gente”, argumentó Carme Borrell, experta en salud pública de l’Agència de Salut Pública de Barcelona. “No olvidemos que para una persona perder el hogar es perderlo todo. Tu identidad. Tu mundo. Tu estabilidad. Está demostrado que todos los indicadores de salud de un individuo empeoran cuando su vivienda está en riesgo”, sentenció la especialista. “Y es por eso que no podemos permitir que la vivienda se convierta en un bien de mercado sobre el que se especula”, añadió.

Salud pública

“La gentrificación puede destruir el tejido social y urbanístico de un barrio”, comentó Isabelle Anguelovski, experta en planificación urbana y ecología política del Institut de Ciència i Tecnologies Ambientals, profesora de investigación ICREA y directora del Barcelona Lab for Urban Environmental Justice and Sustainability (BCNUEJ). En el caso de Barcelona, el proceso de gentrificación ha afectado con mayor medida al centro de la ciudad. Es allí donde se han concentrado gran parte de las reformas, los nuevos comercios y la afluencia de turistas. “Los habitantes del centro padecen mayores niveles de estrés, contaminación ambiental y acústica, entre otros. Todo esto plantea la necesidad de regularlo”, comentó.

“Este tipo de entornos con un alto grado de masificación suponen un grave problema para la salud de los ciudadanos“, subrayó Mireia Gascón, experta en impactos en la salud del entorno edificado (ISGlobal). Según detalló la investigadora, el aumento del ruido puede alterar el ritmo circadiano. La contaminación afecta a la calidad de vida. El estrés está relacionado con un mayor malestar. En contrapartida, el aumento de espacios verdes cerca del lugar de residencia está directamente relacionado con una mejora de la salud física y mental de los vecinos. 

Posibles soluciones      

Al fin y al cabo, la gentrificación plantea el debate sobre cómo mejorar el entorno urbano sin que ello pueda afectar negativamente a los residentes. “Muchos proponen técnicas de acupuntura urbana. Es decir, pequeñas intervenciones para que la gente sienta que está habiendo una mejora en su entorno y, a su vez, medir el impacto de estas trasformaciones”, argumentó Gascón. En este sentido, Anguelovski añadió la importancia de controlar los precios del alquiler y el acceso a vivienda de protección oficial para aquellos ciudadanos en una situación más vulnerable. “No tenemos que pensar en acciones puntuales sobre cómo mejorar el barrio, sino en un plan global. Es importante pensar acciones a medio y largo término para controlar cómo se trasforma cada espacio del barrio y sus posibles efectos”, concluyó.

El debate sobre la trasformación del entorno urbano continuará el próximo día 6 de marzo un nuevo coloquio de EL PERIÓDICO en colaboración con el Ayuntamiento de Barcelona sobre ‘Cómo superar la cultura del coche‘. El evento tendrá lugar a las 18.30 en la antigua fábrica Ca l’Alier (Carrer de Pere IV, 362) y contará con la participación de expertas de la ‘Red de científicas’.