Ráfagas 165

Martha Duhne

Nanopartículas para limpiar vasos sanguíneos

Investigadores de la Universidad de Harvard dirigidos por Donald Ingber diseñaron un aditamento microscópico que consiste en un conjunto de partículas que viaja por el torrente sanguíneo, localiza coágulos y los destruye. El desarrollo tecnológico ha sido probado con mucho éxito en ratones, y en breve se desarrollarán pruebas en humanos.

Los coágulos en la sangre son muy mala noticia para el cerebro, corazón y otros órganos, ya que pueden crecer hasta tapar venas y arterias, lo que impide que el oxígeno llegue a éstos. Uno de los principales obstáculos para eliminar los coágulos es la dificultad de encontrar el sitio exacto donde se alojan y a veces, aún conociéndolo, no es fácil eliminarlos.

Los doctores con frecuencia recetan medicinas que adelgazan la sangre, lo que disminuye la velocidad de formación de coágulos pero puede producir hemorragias.

Buscando solucionar este grave problema de salud que llega a producir infartos, Ingber y sus colegas estudiaron las plaquetas —células que circulan en la sangre y que evitan los sangrados excesivos formando pequeñas agrupaciones—. Después diseñaron unas plaquetas artificiales de menos de 100 nanómetros de ancho, hechas de polímeros sintéticos que se mantienen unidos como una bola de arena húmeda. Las plaquetas artificiales, igual que las naturales, se desplazan libremente por los vasos sanguíneos hasta que se topan con el coágulo que disminuye el flujo de la sangre. Ahí se separan en partículas individuales y se adhieren al coágulo, liberando un medicamento que lo disuelve.

Los investigadores ya lo probaron en ratones con coágulos en los vasos sanguíneos. Aun con dosis muy bajas de medicamento en las plaquetas, lograron destapar las arterias. Ninguno de los ratones sufrió hemorragias, un posible efecto secundario que temían los científicos.

Ingber aseguró que lo mas emocionante del estudio, publicado en julio en la revista Science, es que pudieron llevar el medicamento al sitio exacto donde se necesitaba sin haberlo ubicado antes y sin procedimientos agresivos para el cuerpo, lo que podría cambiar la forma de administrar medicinas.

Hallazgo más antiguo de sífilis

Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona y del Laboratorio Nacional de Genómica para la Biodiversidad del CINVESTAV, México, lograron extraer material genético de la bacteria causante de la sífilis de fragmentos de huesos de dos recién nacidos del siglo XVI que se encontraban en una cripta en la Ermita de la Soledad, en la provincia de Huelva, en el noroeste de España. Con anterioridad se habían realizado estudios moleculares en sólo un individuo adulto de unos 200 años de antigüedad, lo que hace que este hallazgo sea el más antiguo hasta la fecha.

El estudio de la sífilis supone un reto para los investigadores, en parte porque las subespecies del Treponema pallidum que causan la enfermedad son imposibles de distinguir por su forma externa, lo que hace el diagnóstico extremadamente difícil. Por esto, es indispensable llevar a cabo estudios moleculares.

Investigaciones recientes han demostrado que los recién nacidos son más proclives que los adultos a sufrir daños en los huesos en las primeras etapas de la sífilis. En los adultos que la padecen, conforme avanza la enfermedad, la cantidad de bacterias en los huesos disminuye, lo que dificulta la extracción de muestras de ADN de la bacteria.

Los investigadores extrajeron y analizaron el ADN de las bacterias en tres laboratorios diferentes. Los resultados obtenidos fueron publicados en la revista PLoS ONE en el mes de mayo y nos podrán ayudar a descubrir la historia y evolución de la enfermedad, así como su sitio de origen, temas que han causado gran controversia entre los científicos. No hay acuerdo respecto al origen exacto de la sífilis aunque actualmente existen hipótesis que lo explican: la primera y más aceptada propone que la sífilis fue llevada a Europa por los tripulantes ya infectados que regresaron a Europa del viaje de Cristóbal Colón a las Américas, otra asegura que la sífilis ya existía en Europa antes de la llegada de los españoles al llamado Nuevo Mundo, pero no había sido detectada. Una tercera hipótesis propone que es una enfermedad que ha acompañado al ser humano desde hace milenios y existía en Europa, América y en muchas de las regiones habitadas del planeta.

¿Nueva partícula o el bosón de Higgs?

Los ingredientes más pequeños de la materia —incluso más pequeños que los átomos— se llaman partículas elementales. Una tarea importante en la física es entender cuántos tipos distintos de partículas existen en el Universo y cómo se comportan. La teoría más completa que tenemos hoy sobre el comportamiento de las partículas elementales se llama Modelo Estándar. Esta teoría se fue construyendo poco a poco durante la segunda mitad del siglo XX, pero aún no está completa.

En 1964 el físico británico Peter Higgs y otros investigadores introdujeron teóricamente un nuevo tipo de partícula elemental. Hoy llamada bosón de Higgs, la partícula permitiría explicar por qué existe la propiedad de la materia que llamamos masa.

La masa es esa resistencia que tienen las cosas a ponerse en movimiento. Se nota especialmente en los objetos pesados: cuesta trabajo moverlos y cuando se están moviendo es difícil pararlos. La masa de un objeto pesado proviene, en última instancia, de la masa de las partículas que lo componen. ¿De dónde viene la masa de las partículas elementales? Higgs y los otros investigadores se imaginaron un campo de fuerza que se extiende por todo el Universo. Este campo tiene el efecto de obstaculizar el movimiento de las partículas en grados que dependen de la masa de éstas. Es como si un personaje famoso tratara de cruzar un cuarto lleno de gente: al enterarse los presentes de que hay una celebridad entre ellos, tratarán naturalmente de acercársele. Mientras más famoso sea el recién llegado, más gente querrá hablar con él y su movimiento se verá más obstaculizado. Las partículas con masa son como la celebridad que intenta cruzar el cuarto y las partículas del campo de fuerza (los bosones de Higgs) son como las personas que se arremolinan a su alrededor. Mientras más masa tenga la partícula, más difícil le será avanzar rápidamente. Esta interacción de las partículas con los bosones de Higgs se manifiesta en nuestros experimentos como masa.

Todas las partículas que requiere el Modelo Estándar para funcionar se han ido encontrando experimentalmente a lo largo de los años… todas, menos el bosón de Higgs. Para buscarlo, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) construyó, con dinero aportado por muchos países, el acelerador de partículas más potente y costoso de la historia, llamado Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés). Luego de dos años de hacer chocar chorros de protones a velocidades cercanas a la de la luz, el CERN anunció el 4 de julio el descubrimiento de una nueva partícula que tiene la masa que se esperaba para el bosón de Higgs.

Desde diciembre de 2011 aparecieron indicios de la partícula, pero éstos no permitían aún afirmar con confianza que ésta existía. Durante el mes de junio los encargados de los experimentos Atlas y CMS (los nombres de los detectores donde se producen las colisiones de protones) analizaron grandes cantidades de datos trabajando a marchas forzadas. Entre más de 800 000 millones de colisiones encontraron 200 “eventos” con un alto grado de confianza, que los convencieron de anunciar el descubrimiento. El anuncio se hizo desde un auditorio abarrotado del CERN y se transmitió por Internet para que lo pudieran ver los físicos reunidos en Melbourne, Australia, en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías 2012.

Pese a todo, los físicos van con cautela. La buena noticia es que no hay duda de que existe una partícula con la masa adecuada. La mala es que los datos acumulados en todo este tiempo por el LHC aún no permten concluir que se trate del bosón de Higgs. Hay tres posibilidades: 1) que sea el bosón de Higgs tal cual se predijo en 1964, 2) que sea una especie de bosón de Higgs con otras propiedades o 3) que sea una partícula totalmente nueva. Los casos 2) y 3) son los más interesantes para los físicos, porque abrirían nuevas brechas para modificar el Modelo Estándar, e incluso superarlo.

“Gracias, naturaleza”, dijo Fabiola Gianotti, vocera del experimento Atlas, en reconocimiento a que la partícula descubierta tiene una masa que facilita observarla. Luego añadió que el resultado es aún preliminar y que faltan muchos datos para entender la verdadera naturaleza de la nueva partícula. Pese a la cautela, los físicos de todo el mundo celebraron el acontecimiento y no dudaron en considerarlo uno de los hallazgos más importantes de la física, y seguramente el más importante en lo que va del siglo.

Sergio de Régules

El pez que llegó para quedarse

Con el fin de conocer el impacto del pez león en el arrecife mesoamericano, el segundo más grande del mundo, un grupo de científicos del Colegio de la Frontera Sur y de la Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas colectó peces para realizar estudios genéticos y determinar de qué especies se alimenta este invasor.

El pez león rojo, o pez león turco, del género Pterois, es espectacular y muy apreciado en los acuarios de todo el mundo. Si bien la distribución original de la especie es el Océano Pacífico, hace unos años, varios peces fueron liberados en aguas del Atlántico, donde se reprodujeron sin problema, ya que ahí no tienen depredadores naturales.

Desde 2002 se detectó un pez león en la costa atlántica de Norteamérica y en siete años la especie ya se había extendido hasta Florida; el primer ejemplar colectado en el Golfo de México se obtuvo en diciembre de 2009. Actualmente la especie se localiza en las Antillas Mayores, las Menores, el Caribe mexicano y en las costas sudamericanas hasta Venezuela. En diversos puntos en el Atlántico se han detectado dos especies: Pterois volitans y P. miles.

En el estudio, publicado en la revista PLoS One del mes de junio, los investigadores se interesaron en determinar cuál era la especie que se encontraba en el Caribe y cuáles son sus hábitos alimenticios. Esto lo hicieron utilizando como referencia el Código de Barras de la Vida, el inventario de la información genética de miles de especies (ver ¿Cómo ves? No. 131), que en el caso de México, está resguardado en la Semarnat y la Conabio. La información genética fue utilizada para identificar a los organismos que se encontraban en el contenido estomacal de los peces león colectados, ya que es prácticamente imposible determinarlo de otra forma.

Los resultados sugieren que la única especie de pez león que se encuentra en el Caribe es P. volitans, y que en esta región se alimenta de una amplia gama de presas, principalmente de peces de coral y de crustáceos. Entre los peces hay algunos con valor comercial y otros que son una importante fuente de alimento para los pobladores locales, como el roncador amarillo, y distintas especies de peces loro y cabrillas. Los investigadores concluyen que el pez león es un depredador oportunista que se alimenta de cualquier presa del tamaño adecuado. Éste es un paso más para intentar controlar la rápida expansión de una especie exótica y frenar el impacto negativo que está teniendo en nuestros mares.