Crean riñón de laboratorio y lo trasplantan a una rata

Cuando se trata de trasplantes, los riñones son los órganos con más demanda. Pero no hay suficientes, pues la mayoría de los riñones de las personas que mueren no son aptos.

Una investigación publicada en la revista especializadaNature Medicine informa que un equipo del Massachusetts General Hospital, en Estados Unidos, logró crear un riñón que podría funcionar -por lo menos hasta cierto punto- cuando se coloca en un animal.En muchos países hay una larga lista de espera acompañada de mucho sufrimiento por parte de pacientes y familiares. Y aun cuando un trasplante es exitoso, también existe el riesgo de rechazo por lo que para evitarlo, el paciente debe someterse a una vida de fármacos que supriman el sistema inmune.

Según los científicos estadounidenses, el riñón artificial que fue trasplantado a una rata y empezó a producir orina fue menos efectivo que uno natural.

Pero especialistas en medicina regenerativa aseguran que ésta es un área muy prometedora.

Los riñones filtran la sangre para retirar los residuos y el exceso de agua.

"La visión de los investigadores fue tomar un riñón viejo y quitarle todas sus células viejas para dejarlo como la estructura de un panal. A partir de allí el riñón sería reconstruido con células del paciente", explicó James Gallagher, reportero de salud de la BBC.

Esto tendría dos grandes ventajas sobre los trasplantes de órganos actuales; el tejido se correspondería con el del paciente, por lo que no serían necesarios fármacos inmunosupresores y aumentaría en gran medida el número de órganos disponibles para el trasplante.

"La mayoría de los órganos disponibles son rechazados, pero podrían ser usados como plantillas para los nuevos", agregó Gallagher.

Caparazón

Este riñón artificial fue creado en el laboratorio.

Los especialistas estadounidenses dieron el primer paso hacia la creación de riñones artificiales.

Tomaron el riñón de rata y usaron detergente para limpiarlo de células viejas.

La malla de proteínas restante, o caparazón, luce exactamente igual que un riñón, incluyendo la intrincada red de vasos sanguíneos y conductos de drenajes.

Este sistema proteico se usó para las células correctas a la parte derecha del riñón, donde se unieron a toda la estructura del órgano.

Luego se guardó durante doce días en un horno especial para reproducir las condiciones del cuerpo de una rata.

Cuando se probaron los riñones en laboratorio, la producción de orina fue del 23%, comparado con los naturales.

El paso siguiente del equipo fue trasplantar el órgano a una rata. Una vez dentro del cuerpo, la efectividad del riñón disminuyó un 5%.

Aun así, el jefe de la investigación, Harald Ott, le dijo a la BBC que restaurar una pequeña parte del funcionamiento normal puede ser suficiente. "Si estás recibiendo hemodiálisis, el funcionamiento del 10% al 15% de un riñón sería suficiente para independizar al paciente del tratamiento".

Ott agregó que había gran potencial en esta técnica. "Si piensas sólo en Estados Unidos, actualmente tenemos 100.000 pacientes esperando por un riñón, y sólo hay disponibles unos 18.000 al año".

"Creo que el impacto clínico potencial de un tratamiento exitoso sería enorme".

"Realmente impresionante"

Así queda el riñón viejo después de quitarle las células.

"Antes de que esta técnica sea considerada para humanos, se requiere de mucha más investigación", aclaró Gallagher.

Es necesario que la técnica tenga un mayor nivel de efectividad. Además, los investigadores necesitan probar que el riñón puede funcionar por un largo período de tiempo.

También habrá más retos en la creación de un riñón de humanos. Es más difícil lograr que las células queden en el lugar adecuado en órganos más grandes.

"Esto es extremadamente interesante. Es realmente impresionante", declaró Martin Birchall, cirujano del University College London, quien ha estado involucrado en trasplantes de tráquea producidos con técnicas similares.

"Ellos solucionaron algunas de las principales barreras técnicas para hacer que sea posible el uso de la medicina regenerativa para necesidades médicas realmente importantes".

Birchall agregó que lograr hacer esto para gente necesitada de trasplante de órgano podría revolucionar la medicina.

"Es casi el nirvana de la medicina regenerativa, ciertamente desde un punto de vista quirúrgico, que puedas satisfacer la mayor demanda de trasplantes de órganos -riñón- en el mundo".

Animales de todo tipo se automedican como los humanos

El concepto de automedicación no es exclusivo del Homo sapiens . Se conocen muchas especies de animales que deciden ingerir ciertas sustancias por su interés farmacológico y no solo por cuestiones de nutrición. No obstante, es un fenómeno poco estudiado en la naturaleza. 

Varios expertos en ecología y biología evolutiva analizan las causas de este comportamiento en un artículo publicado ayer en Science, y centrado en el uso de la automedicación para curar o prevenir enfermedades parasíticas. 

Aunque los chimpancés buscan hierbas medicinales para purgarse de posibles parásitos, no solo se automedican las especies de animales con una alta capacidad para observar y aprender. De hecho, muchos lo hacen mediante comportamientos innatos, no aprendidos. 

En el artículo, resumido por SINC, los autores exponen varias consecuencias de la automedicación, que incluso pueden afectar al ser humano de manera indirecta. 

En primer lugar, influye en la transmisión y virulencia del parásito. Por ejemplo, cuando la mariposa monarca deposita sus huevos en asclepias –plantas herbáceas–, tóxicas para los parásitos, estos aumentan su virulencia. 

La respuesta inmune de estos animales –que tiene un costo muy alto–, puede reducirse o incluso eliminarse por efecto de la automedicación. Es el caso de las abejas, que al utilizar antimicrobianos en sus nidos han evolucionado hasta perder ciertos genes inmunológicos. 

Además, los autores se atreven a pronosticar que, si se llevan a cabo más estudios, podrá observarse que los huéspedes han adaptado su comportamiento a sus parásitos, y que la automedicación está más extendida de lo que se creía.

Farmacias animales 

El estudio de la automedicación también afecta a la producción de comida y medicamentos por parte del ser humano. Algunas enfermedades animales pueden ser peores si se interfiere en la capacidad de los animales para medicarse, como puede pasar con las abejas seleccionadas para producir poca resina en sus panales –sustancia antimicrobiana que reduce la producción de miel–, y que se ven expuestas a infecciones. 

Por último, dado que el Homo sapiens es también un animal ‘farmacéutico’, y muchas medicinas modernas derivan de plantas y productos naturales, estudiar la medicación animal puede ayudar a descubrir nuevos fármacos de utilidad. 

Desde que en 1978 se describiera este comportamiento aplicado a la eliminación de parásitos, la lista de animales ‘farmacéuticos’ ha crecido hasta incluir polillas, hormigas, abejas e incluso la mosca de la fruta Drosophila. 

Las plantas medicinales pueden emplearse para curar o prevenir parásitos en el propio animal –como hacen babuinos y algunas orugas–, pero también se utilizan con la misma intención de manera social –como haceDrosophila con sus crías, o ciertas hormigas con sus compañeras–. 

Las investigaciones sobre esta medicación social o transgeneracional indican que el estudio de la automedicación no debe centrarse en el ‘auto’, sino en la eficacia biológica que estos comportamientos aportan a la población.

El cerebro danza con la música y aprende a interpretarla en sueños

Un estudio realizado en el Montreal Neurological Institute y en la McGill University de Canadá ha revelado lo que pasa en nuestro cerebro cuando una pieza de música escuchada por vez primera nos gusta tanto que decidimos comprarla. 

La investigación ha mostrado, más concretamente, la actividad específica del cerebro que hace gratificante la nueva música y que, por tanto, puede predecir la decisión de adquirir un tema. 

Los participantes en el estudio escucharon 60 fragmentos musicales para ellos desconocidos, mientras eran sometidos a una exploración de resonancia magnética funcional (fMRI). Además, los voluntarios señalaron cuánto estarían dispuestos a gastar en cada tema. 

"Cuando las personas escuchan una pieza musical desconocida, la actividad en una región concreta de su cerebro puede predecir de forma fiable y coherente si decidirán o no comprarla. Esa región cerebral es el núcleo accumbens, que está involucrado en la formación de las expectativas de gratificación", ha explicado la autora principal de la investigación, Valorie Salimpoor, de la McGill University, en un comunicado de dicha universidad. 

"Lo que hace que la música sea emocionalmente tan potente es su generación de expectativas. Nuestro estudio demuestra que cuanta más actividad haya en el núcleo accumbens (al escuchar por vez primera un tema musical) más dinero estará dispuesta a gastarse la gente para conseguir dicho tema”, añade Salimpoor. 

Danza en grupo de diversas áreas cerebrales 

El segundo hallazgo importante del estudio fue que, al escuchar una música por primera vez, el núcleo accumbens no la procesa solo, sino en interacción con la corteza auditiva, un área del cerebro que almacena información sobre los sonidos y la música. 

Cuanto más gratificantes fueron las piezas musicales presentadas, mayor fue la interacción entre ambas regiones. Estas interacciones sugieren que creamos expectativas sobre cómo los sonidos musicales deben desarrollarse, a partir de lo ya aprendido y almacenado en nuestra corteza auditiva. Las emociones que nos provoca la música serían en parte el resultado de que las piezas cumplan o se salten dichas expectativas. 

Por otra parte, la investigación también reveló que los temas musicales produjeron interacciones entre el núcleo accumbens y otras áreas del cerebro que participan en el reconocimiento de patrones complejos o en la asignación de valores emocionales y de recompensa a cada estímulo. 

En otras palabras, el cerebro asigna un valor a la música gracias a la interacción entre circuitos de recompensa primitivos (que participan en el refuerzo de conductas absolutamente necesarias para nuestra supervivencia –como la comida y el sexo- ) y algunas de las regiones cerebrales más evolucionadas e implicadas en procesos cognitivos avanzados, exclusivos de los seres humanos. 

Esta actividad cerebral integrada –que combina el reconocimiento de patrones, la predicción, y la emoción- es lo que nos permite disfrutar de la música como recompensa estética o intelectual, explican los científicos.

El gusto depende de los recuerdos de nuestra corteza auditiva 

Por último, el presente estudio constató que aunque la actividad cerebral de cada participante fue la misma al escuchar la música que acabaron comprando, la selección musical de cada uno de ellos fue diferente. 

Esta diferencia ayuda a entender por qué a la gente le gusta música diferente: cada persona tiene un córtex auditivo con una forma única, generada a partir de todos los sonidos y las músicas escuchados a lo largo de sus vidas. 

“Es probable que estas plantillas de sonido que almacenamos tengan connotaciones emocionales individuales”, concluye Salimpoor. 

Aprendizaje musical y sueño 

En el marco de otra investigación reciente sobre música y cerebro, realizada en la Southern Methodist University (SMU) de Dallas, Estados Unidos, un equipo de científicos analizó cómo el cerebro aprende y retiene habilidades motoras para la interpretación musical. 

El estudio demostró que pianistas que habían ensayado una nueva melodía y después durmieron durante toda la noche mejoraron su proceso de aprendizaje musical de la pieza, tras el descanso. 

Sin embargo, esto no ocurrió cuando los pianistas ensayaron dos melodías similares, una detrás de otra, y luego se durmieron. En este caso, cualquier aumento en la velocidad e interpretación de las piezas alcanzado el día anterior desapareció, explican los investigadores. 

Sorprendentemente, en un tercer experimento se constató que cuando los pianistas ensayaban dos piezas musicales similares, una después de la otra, y después practicaban de nuevo la primera melodía, sus habilidades tras una noche de sueño habían mejorado, pero solo para la primera pieza. Por tanto, la repetición anulaba el efecto negativo de la interferencia de melodías sobre el aprendizaje. 

El objetivo de este estudio era entender cómo el cerebro decide qué información conservar y cuál desechar, así como lo que debe mejorar cuando se aprende a interpretar una pieza desconocida, explican los científicos en uncomunicado de la SMU. 

Esta investigación se suma a un conjunto de estudios realizados en las últimas décadas cuyos resultados han señalado que el cerebro sigue procesando el aprendizaje de una habilidad motora nueva, incluso cuando ya ha concluido el entrenamiento activo. Este aprendizaje se sigue produciendo durante el sueño. 

Los autores de la investigación afirman que sus resultados podrían ser una guía para la enseñanza de la música en el futuro. De ellos cabría deducir, por ejemplo, que para sacar el máximo provecho del tiempo y del esfuerzo, habría que tener en cuenta el orden de práctica de las piezas que se sigue.

Descubren una fuente de auroras boreales

Hace siglos que se conoce la relación entre las auroras y la actividad solar. 

En la imagen, una hermosa aurora boreal ilumina el cielo sobre el paisaje nevado de Tromsø, en Noruega, un colorido espectáculo que se produce cuando las partículas del viento solar, con carga eléctrica, son canalizadas por las líneas del campo magnético terrestre hasta chocar con los átomos de las capas más altas de nuestra atmósfera. Cuando impactan con átomos de oxígeno se produce un resplandor verde, como el de esta foto. 

A pesar de este conocimiento, los satélites están permitiendo actualmente a los científicos profundizar en los mecanismos físicos que provocan las auroras boreales. 

En concreto, el cuarteto de satélites Clúster de la Agencia Espacial Europea (ESA), está volando en formación en órbita a la Tierra y surcando su entorno magnético para estudiar la conexión entre el Sol y nuestro planeta. 

En un nuevo estudio, Clúster ha analizado unos violentos fenómenos magnéticos conocidos como subtormentas, que provocan variaciones en la corriente de viento solar que colisiona con el escudo magnético de la Tierra: la magnetosfera. 

Durante una subtormenta, la cola de la magnetosfera terrestre se comprime y emite potentes chorros de plasma de alta energía hacia el planeta, a una velocidad que puede alcanzar varios kilómetros por segundo.

Efecto de la meteorología espacial sobre la Tierra 

Este fenómeno ayuda a las partículas de plasma a infiltrarse en las capas superiores de la atmósfera, generando auroras. Estas ráfagas de plasma, conocidas como BBFs (siglas en inglés de ‘bursty bulk flows’), duran muy poco, de 10 a 20 minutos. 

Pero el estudio realizado con Clúster descubrió que, a pesar de su brevedad, las BBFs transportan mucha más energía de la que se pensaba – casi un tercio del total que termina llegando a la Tierra durante una aurora. Hasta ahora se creía que su contribución era algo marginal, apenas un 5%. 

Los nuevos datos demuestran que se había subestimado la importancia de las BBFs, y podrían ayudar a comprender mejor los efectos de la meteorología espacial sobre nuestro planeta. 

La misión Swarm de la ESA, que se lanzará en junio de este año, estudiará en detalle la complejidad del campo magnético de la Tierra y su relación con el Sol.

Nuevo método convierte en alimento cualquier planta no comestible

Un equipo de científicos del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia (Virginia Tech) de Estados Unidos ha logrado transformar la celulosaen almidón, un proceso que potencialmente podría convertir en fuente de nutrientes a plantas que no son cultivadas para la alimentación. 

Y.H. Percival Zhang, profesor de la Facultad de ciencias agrícolas y de la Facultad de ingeniería de dicho centro , ha dirigido al equipo de investigadores de un proyecto que podría ayudar a alimentar a una población mundial que se espera alcance los nueve mil millones de personas en 2050. 

El almidón es uno de los componentes más importantes de la dieta humana y proporciona entre un 20 y un 40% de nuestra ingesta calórica diaria. Los resultados de la investigación han sido publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 

Nueva fuente de alimento 

La celulosa es el material de soporte de las paredes celulares de las plantas y es el carbohidrato más común en la Tierra. 
Este nuevo desarrollo abre la puerta a la posibilidad de crear alimentos a partir de cualquier planta, reduciendo la necesidad de cultivos que requieren fertilizantes, pesticidas y grandes cantidades de agua. 

El tipo de almidón que el equipo de Zhang ha producido es la amilosa, que actúa como una buena fuente de fibra dietética. Se ha demostrado que la amilosa además disminuye el riesgo de obesidad y de diabetes, informa el Virginia Tech en un comunicado. 

Pero el avance resulta prometedor en muchos sectores, más allá de su potencial valor alimenticio. Según Zhang, "además de servir como fuente de alimento, el almidón se puede utilizar para la fabricación de películas biodegradables, comestibles y transparentes, destinadas al envasado de comida. Podría incluso usarse para trasportar hidrógeno y resolver los problemas relacionados con el almacenamiento y la distribución de este elemento".

Un procedimiento en cascada 

Para transformar la celulosa en amilosa, Zhang aplicó un novedoso procedimiento que implica cascadas (reacciones químicas en las que los productos de una reacción se consumen en la siguiente reacción) enzimáticas. 

"La celulosa y el almidón tienen la misma fórmula química", explica el científico. "La diferencia está en sus enlaces químicos. Nuestra idea era utilizar una cascada enzimática para romper los lazos de la celulosa, lo que permitió su reconfiguración como almidón", añade. 

Con este nuevo método, aproximadamente un 30% de la celulosa de material vegetal no alimenticio (como rastrojo del maíz) puede ser transformado en amilosa. El resto del material empleado es transformado en glucosa, que puede usarse para la producción del etanol. 

Producción comercial sencilla 

El rastrojo del maíz está compuesto por el tallo, las hojas, y la cáscara de la planta, que quedan después de la cosecha de las mazorcas. Pero este mismo proceso puede aplicarse a cualquier planta. Además, puede extenderse fácilmente a la producción comercial, ya que no requiere de un equipo costoso, de calor ni reactivos químicos, y no genera residuos. 

El desarrollo de este método, bautizado como “biotransformación enzimática simultánea y fermentación microbiana” (simultaneous enzymatic biotransformation and microbial fermentation), ha sido respaldado por el Departamento de Ingeniería de Sistemas Biológicos del Virginia Tech y diversas instituciones estadounidenses.

Pros y contras de las estatinas para tratar el colesterol.

¿Se deben prescribir las estatinas para reducir el colesterol y prevenir las enfermedades cardiovasculares?

Algunos científicos consideran que este grupo de fármacos se emplea sin moderación. Y que entre los efectos secundarios hay más inconvenientes que beneficios.

La controversia sobre este tipo de medicamento tiene un nuevo capítulo en Francia, donde se ha publicado “La guía de los 4000 medicamentos útiles, inútiles y peligrosos”. Los profesores Bernard Debré y Philippe Even clasifican las estatinas como inútiles…

Y los pacientes se preguntan si deben seguir con ese tratamiento o no.

Este paciente sencillamente ignoraba que tenía alto el colesterol: “Antes de que me lo dijera el médico, no sabía que tenía tan alto el colesterol. No me había hecho análisis antes, porque me sentía bien.”

Este paciente toma Crestor, un medicamento de la familia de las estatinas. A pesar de la controversia, muchos médicos siguen recetándolo.

Nicolas Danchin, cardiólogo en el Hospital Georges Pompidou, considera mayores los beneficios de estos medicamentos que sus posibles desventajas.

“Para los pacientes de enfermedades coronarias, que han tenido un infarto o angina de pecho, las estatinas no solo reducen el riesgo de infarto, disminuyen símplemente el riesgo de mortalidad, o más exactamente, alejan esta posibilidad y aumentan la esperanza de vida en estos pacientes de manera significativa.”

Las estatinas están entre los medicamentos más recetados en el mundo. Según la Agencia de la Salud francesa, su efectividad compensa los efectos colaterales.

Joseph Emmerich, director de la Agencia francesa de salud apunta así: “Estos medicamentos han sido examinados detalladamente en cuanto a los efectos secundarios y globalmente hay pocos medicamentos que entrañan una disminución de la mortalidad de un 10%.”

Renaud de Langlade dirige varias empresas en el sector de la electrónica. Hace unos años tuvo alto el colesterol, y tomo estatinas durante diez años. Una década que resultó según él un calvario, con dolores físicos, problemas profesionales e incluso una crisis familiar.

“Me sentía muy cansado, cuando llegaba a casa por la noche, no tenía ganas de nada, y cuando digo nada, realmente es eso, nada de nada… y eso crea problemas… por la mañana al llegar al trabajo no me sentía con fuerzas, cuando había un cliente apenas reaccionaba.. Desde el momento en que dejé las estatinas me sentí diez veces mejor, y eso que todavía no hacía deporte. No estaba angustiado, no sentía estrés, no padecía dolores… Podía dormir y recuperé mi ritmo de trabajo.”

Michel de Lorgeril del Centro francés de Investigaciones científicas, ha recibido en su blog cientos de testimonios de pacientes desorientados que al dejar la estatinas se sentían mucho mejor en términos de fuerza física, capacidad intelectual y libido.

Según asegura Michel de Lorgeril, cardiólogo de la Universidad de Grenoble: “Inevitablemente se llegará a la conclusión de que esos medicamentos son inútiles o tóxicos y que hay que retirarlos del mercado, y dejar de recetarlos. Así lo aseguran los profesores Evène y Debré. Si realmente queremos protegernos de las enfermedades cardiovasculares, entonces hay que prescribir otra cosa que no sea un medicamento contra el colesterol”

No fumar, hacer ejercicio y adoptar la dieta mediterránea siguen siendo la mejor receta para tener un corazón sano y prevenir el colesterol.

El tratamiento precoz del VIH podría llevar a una cura funcional.

Uno de cada diez pacientes diagnosticados en una etapa temprana podrían lograr una “cura funcional” del virus de inmunodeficiencia adquirida causante del SIDA.

En Francia un equipo de investigadores ha publicado un informe en el que se asegura que la clave está en el tratamiento precoz de la infección.

Los especialistas analizaron a 14 personas que dejaron la terapia y después no mostraron señales de la reaparición del virus.

Christine Rouzioux, es viróloga en el Hospital Necker de Paris.

“Consideramos sin duda alguna que es el tratamiento precoz lo que ha permitido controlar el virus, ese tratamiento ha permitido bloquear completamente la invasión del organismo en el momento de la primera infección”.

El virus no ha sido totalmente erradicado pero su presencia es escasa en las llamadas células durmientes, así el sistema inmunitario del organismo puede controlarlo sin terapia antiviral.

“Es posible que esas personas se libren de la enfermedad un día u otro, asegura la doctora Rouzioux. Mientras tanto habrán pasado 7 años sin tratamiento, y sin las consecuencias tóxicas que éste conlleva. Y eso es una ventaja considerable.”

Los especialistas subrayan la importancia del diagnóstico temprano.

Aún no se sabe si el tratamiento precoz logrará controlar el virus durante unos años o si éste podría reaparecer después.

En los próximos meses la Agencia francesa de investigación sobre el SIDA va a coordinar un grupo más amplio de pacientes similares a nivel europeo.

Idean un cohete para viajar a Marte en solo 30 días.

Investigadores de la Universidad de Washington (EE UU) han construido las piezas de un cohete de motor impulsado por fusión nuclear que podría transportar auna tripulación completa a Marte en 30 días. 

El viaje de un ser humano a Marte ha sido, durante mucho tiempo, el objetivo de los programas de las agencias espaciales. Para John Slough, director de este proyecto financiado por la NASA, utilizar la misma energía que emplean el sol y las estrellas es estar "un paso más cerca" del planeta rojo. Según ha explicado, la energía nuclear puede eliminar muchos de los obstáculos que bloquean el viaje espacial profundo, incluyendo los largos tiempos de tránsito, los costes exorbitantes y los riesgos para la salud del hombre. "El uso de combustibles existentes hace que sea casi imposible para los seres humanos explorar más allá de la Tierra", ha señalado el investigador, quien ha explicado que este es el motivo por el que comenzó a experimentar con "una fuente de energía mucho más potente".

En los estudios realizados por la NASA se estima que, con la tecnología actual, una expedición de ida y vuelta a Marte llevaría más de cuatro años y la gran cantidad de combustible químico necesario para el cohete en el espacio sería de más de 12.000 millones de dólares. El equipo de Slough han presentado documentos que señalan que su cohete impulsado por fusión nuclear permitiría realizar una misión al planeta rojo en un periodo de entre 30 y 90 días. Esto, según han destacado los científicos, haría que el viaje fuera más práctico y menos costoso. En este sentido, han explicado que para alimentar su cohete, solo es necesaria una mínima cantidad de fusión, como "un pequeño grano de arena de este material".

Para esta misión, el equipo de investigación ha desarrollado un tipo de plasma que está encerrado en su propio campo magnético. La fusión nuclear se produce cuando este plasma es comprimido a alta presión con un campo magnético. Además, para encender el cohete han creado un sistema en el que un poderoso campo magnético provoca grandes anillos de metal para implosionar en torno a este plasma, comprimiéndolo a un estado de fusión. Los anillos de convergencia se unen para formar un armazón que enciende la fusión, pero sólo por unos pocos microsegundos. A pesar de que el tiempo de compresión es muy corto, se libera la suficiente energía de las reacciones de fusión para calentar rápidamente y ionizar este armazón. Este material es expulsado fuera del cohete a una velocidad alta. Y el proceso se repite cada minuto, propulsando la nave espacial.

Ahora, el equipo está trabajando en aunar todos los procesos usando la tecnología para comprimir el plasma y crear fusión nuclear. Slough espera tener todo listo para la primera prueba a finales del verano.

Un revolucionado método vuelve transparente al cerebro.

Combinando conocimientos de neurociencia y de ingeniería química, científicos de la Universidad de Stanford (EE UU) han creadouna técnica en tres dimensiones que permite ver a través de los tejidos biológicos y, por lo tanto, convierte cualquier órgano en transparente. El método, probado con cerebros de ratón sumergidos en un hidrogel, permite mantener las estructuras biológicas intactas y ha sido bautizado con el nombre de CLARITY (claridad, en castellano). 

Para desarrollarlo, los científicos extrajeron los elementos opacos del cerebro, esencialmente las moléculas grasas o lípidos, que ayudan a formar la membrana celular, confieren al cerebro gran parte de su estructura y lo protegen de ciertas sustancias químicas. Pero, aunque son imprescindibles, poseen el inconveniente de que hacen al cerebro impermeable a la luz. Reemplazando los lípidos por un hidrogel para que el cerebro no pierda su estructura, nuestros sesos se hacen transparentes, lo que permite analizar la estructura fina del cerebro postmortem sin llegar a seccionarlo 

"Este avance transformará el modo de estudiar la anatomía del cerebro y cómo las enfermedades lo cambian", asegura Thomas Insel, director del Instituto Nacional de Salud Mental de Estados Unidos. Es más, según los científicos, el proceso transformará la actual "misteriosa caja negra" que es el cerebro en un órgano transparente para la ciencia. 

La nueva técnica permite obtener imágenes del interior de los sistemas biológicos a gran escala y ‘viajar’ virtualmente a través de ellos. Así se han podido generar videos del hipocampo, una zona cerebral implicada en aspectos tan importantes como el aprendizaje, la memoria y las emociones.

Los investigadores, que han dado a conocer sus resultados en la revista Nature, han probado también la técnica con cerebros de pez cebra y de seres humanos, con excelentes resultados.

La lluvia de estrella de las Líridas 2013 alcanzará su máximo el 22 de abril.

Desde el 16 y hasta el 25 de abril, tanto en el hemisferio sur como en el hemisferio norte se podrá observar la lluvia de estrellas de las Líridas. Los meteoros de esta lluvia, cuyo número es impredecible pero que suelen ser brillantes, proceden de las partículas diminutas de hielo y rocas que deja en el espacio en su viaje alrededor del Sol el cometa C/1861 G1 o "Thatcher", descubierto en el año 186. Dicho cometa emplea en girar en torno al Sol 415 años aproximadamente, por lo que es considerado de largo período. La última y máxima aproximación del cometa con respecto a la Tierra ocurrió el 5 de mayo de 1861. Los meteoros, son del tamaño de un grano de arena, de una lenteja o un garbanzo en el mejor de los casos, aunque puede darse el caso de partículas mayores, que alcanzarían un brillo más intenso que el planeta Venus, el objeto celeste que más luce en el cielo tras el Sol y la Luna. El número de meteoros por hora alcanza una media de 18, aunque en ocasiones llegan a 200, como ocurrió en 1982, según explica la Asociación Astronómica de España. 

Los meteoros de las Líridas entran en nuestra atmósfera a unos 49 km/s o, lo que es lo mismo, a175.000 km/h. Se hacen visibles en una primera toma de contacto con la atmósfera a 100 km de altura, y suelen desaparecer cuando alcanzan los 50 km de altura. En 2013, la lluvia de las Líridas alcanzará su máxima actividad la noche del 22 al 23 de abril. 

Existen más de 150 lluvias de meteoros al cabo del año. Los nombres de estas lluvias proceden, con frecuencia, de la constelación de donde parten los meteoros: las Acuáridas, que nacen en la constelación de Acuario; las Cígnidas, cuyo origen es la constelación del Cisne; y las Líridas, procedentes de la constelación de la Lira.

Las aves primigenias tenían cuatro alas

“Hasta ahora creíamos que las aves primigenias tenían patas con escamas, igual que los pájaros actuales. Ahora hemos descubierto que eran totalmente diferentes, con plumas que formaban dos alas traseras”. De esta forma resume Xing Xu a SINClas conclusiones de su estudio publicado ayer en Science. 

Xing Xu y su equipo analizaron once fósiles de cuatro grupos diferentes de aves del cretácico inferior, encontrados en el noroeste de China en un estado de conservación espléndido. Los restos pertenecen a diferentes especies de los géneros Sapeornis, Yanornis yConfuciusornis y dos especies de enantiornites. 

El buen estado de conservación y la variedad de especímenes demuestra que tener cuatro alas no era una cualidad rara entre los ancestros de los pájaros. 

Las primeras aves tenían una estructura corporal diferente a las actuales, y dos alas probablemente no habrían bastado para que pudieran volar. Según los autores, el par de ‘patas-alas’ extra proporcionaba la asistencia necesaria. 

“Aún no estamos seguros de cómo era el movimiento de estas alas traseras, ni de cómo contribuían al vuelo. Pero ya tenemos un proyecto en proceso para investigar esta cuestión concreta” afirma Xing Xu a SINC. 

Lo que sí muestran claramente los fósiles son plumas largas, curvadas y rígidas, situadas perpendicularmente a las patas. Estas características sugieren una estructura aerodinámica que facilitaba la elevación y mejoraba la capacidad de maniobra. Es decir, jugaban un papel importante en el vuelo.

Plumas que dieron lugar a escamas 

Las escamas que recubren hoy las patas de muchas especies son, según los autores, estructuras derivadas de las plumas de sus antecesores prehistóricos. Poco a poco, las plumas de las extremidades inferiores se fueron perdiendo evolutivamente y convirtiéndose en el plumón con el que cuentan aún algunas especies, hasta finalmente derivar en escamas. 

Al mismo tiempo, las extremidades superiores ganaron eficacia en el vuelo. Este cambio es reflejo de una especialización de las alas en el vuelo, y de las patas en los desplazamientos terrestres. 

“Todos estos dinosaurios de cuatro alas probablemente vivían en árboles. Cuando, más adelante en la evolución, los pájaros se convirtieron en voladores más hábiles, perdieron las plumas de sus patas y se convirtieron en animales que viven preferentemente en el suelo, cerca del agua” afirma Xing Xu. 

Las plumas que tienen algunos pájaros actuales en las patas son muy diferentes de las observadas en estos fósiles. En general, en la actualidad son pequeñas y suaves –plumón– y tienen funciones protectoras de la piel. Sin embargo todavía hay especies –como algunas palomas o gallinas– que tienen plumas largas y perpendiculares a las patas, que recuerdan a las de estos pájaros ancestrales.

Un planeta fuera del Sistema Solar con vapor de agua en su atmósfera

Un joven planeta hallado fuera del Sistema Solar, que orbita una estrella conocida como HR 8799, tiene vapor de agua y monóxido de carbono en su atmósfera. Sin embargo, en este nuevo mundo no se ha detectado metano, que podría ser un indicio de vida, según explican sus descubridores.

El hallazgo, recién publicado en la revista 'Science', sugiere que un determinado mecanismo de formación planetaria similar al de nuestro propio Sistema Solar, conocido como acreción del núcleo, desencadenó el nacimiento del exoplaneta, llamado HR 8799c.

HR 8799c es un gigante gaseoso, con cerca de siete veces la masa de Júpiter, y aunque se ha detectado vapor de agua en su atmósfera, sus descubridores descartan que pueda albergar vida.

"Aunque hemos observado agua, no creemos que pueda existir vida en este planeta. No tiene superficie sólida y es extremadamente caliente", explica el astrónomo Quinn Konopacky, de la Universidad de Toronto. De hecho, se calcula que la temperatura en su superficie supera los 1.000ºC.

Pistas sobre el Sistema Solar

Konopacky, junto con colegas de Canadá y Estados Unidos, utilizaron datos del Observatorio Keck en Hawai para analizar las características de HR 8799c. Sus resultados arrojan luz sobre la formación de este gigante gaseoso lejano y proporcionan pistas sobre la formación de nuestro propio Sistema Solar.

"Nuestros resultados son consistentes con los planetas que se forman alrededor de HR8799 a través de la acreción del núcleo, muchos de la misma manera en la que pensamos que se formaron los planetas de nuestro Sistema Solar", explicó Konopacky. "Al estudiar el sistema HR8799, podemos echar un vistazo a cómo planetas similares a Júpiter aparecen muy poco después de formarse", agrega.

A diferencia de la mayoría de otros exoplanetas, los cuatro planetas que orbitan HR 8799 se han detectado directamente, lo que significa que su luz se distinguía de la de su estrella anfitriona.

Esta detección directa indica que HR 8799c era un gigante de gas que orbita su estrella a una distancia comparable a la distancia de Plutón de nuestro sol, pero el nacimiento de un planeta masivo tan lejos de su estrella madre está en conflicto con los modelos más populares de la formación planetaria.

El nuevo análisis de Konopacky y su equipo ofrece datos de alta resolución sobre la química, la gravedad y la atmósfera de HR 8799c. "El exoplaneta tiene un conjunto ideal de las propiedades, siendo a la vez muy luminoso y situado lo suficientemente lejos de la estrella que nos permite adquirir estos datos espectrales increíbles", explicó el investigador. "El hecho de que no vemos metano nos dice mucho acerca de los procesos químicos durante el trabajo en la atmósfera de este gigante gaseoso joven".

Condensación de hielo

Dos posibles mecanismos se han propuesto para la formación de exoplanetas: un multipaso, proceso de acreción del núcleo por el que el gas se acumula lentamente en un núcleo planetario, y un proceso conocido como inestabilidad gravitatoria, que implica la creación simultánea del interior de un planeta y la atmósfera.

"Aunque vemos una gran cantidad de vapor de agua en la atmósfera de HR 8799c, en realidad detectamos un poco menos de lo que cabría esperar si el planeta tuviera la misma composición que su estrella madre", dijo Konopacky. A su juicio, esto indica que el planeta tiene una cantidad ligeramente elevada de carbono en comparación con oxígeno.

La elevada relación carbono-oxígeno actúa como una huella dactilar para la formación del exoplaneta y los investigadores sugieren que los granos de hielo de agua deben haberse condensado en el disco planetario que rodea HR 8799 y agotado el oxígeno.

"Estos granos de hielo pegados forman grandes trozos de hielo, a pocos kilómetros de diámetro, que promueven la construcción de núcleo sólido del planeta", sugirió Konopacky. "La atmósfera de gas viene después de que el planeta sea lo suficientemente grande. En el momento en que sucede, algunos de los granos de hielo se han ido y el gas no tiene tanta agua", añade.

Estos resultados implican que un proceso de acreción del núcleo, similar al que dio forma a nuestro Sistema Solar, con los gigantes de gas lejos del Sol y los planetas rocosos cercanos a él, también tuvo lugar en este sistema. "Dado que el sistema planetario que rodea HR 8799 se parece auna versión reducida de nuestro Sistema Solar, no sería una sorpresa encontrar planetas como la Tierra más cerca", según los investigadores.

Hallan un agujero negro colocado 'de canto' y con eclipses de brillo

Como si se tratara de un enorme “donut” (o toroide) que va creciendo conforme pasan los días. Así describe el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Jesús Corral la peculiar estructura, desconocida hasta la fecha, del sistema binario Swift J1357.2-0933, compuesto por una estrella ‘normal’ y un agujero negro de masa estelar (que se alimenta de la estrella compañera), oscurecido por un disco de gas. 

La investigación, de la que Corral es primer autor y que aparece publicada en el último número de Science, ha seguido los pasos de la fase de erupción del sistema, un hecho que solo ocurre una vez cada decenas o cientos de años. 

El equipo observó unos extraños eclipses en el sistema que duraban y se repetían cada pocos minutos. Este hallazgo les llevó a dos conclusiones: el agujero negro debía estar casi de canto (tiene una inclinación de al menos 75 grados) y presenta una peculiar estructura vertical situada en el disco de acreción del sistema, es decir, el conjunto de la materia que el agujero va robando de la estrella y que forma una corriente en forma de disco, similar a la que genera el agua al destapar un fregadero. 

Como explica el también investigador del IAC Jorge Casares, coautor del artículo y director de la investigación, en la nota de prensa, “es posible que este tipo de estructuras estén presente en todas o muchas binarias de rayos X, conjunto de sistemas al que pertenece Swift J1357.2-0933. 

De esta manera, el objeto que hemos observado podría ser el prototipo de una población hasta ahora oculta de sistemas con muy alta inclinación en los que el agujero negro se encuentra oscurecido”. Aplicando reglas estadísticas, podrían ser un porcentaje de hasta el 20% de los sistemas de este tipo. 

El astrofísico relata que los agujeros negros se forman a partir de la muerte de estrellas muy masivas y, de entrada, resulta complicado encontrarlos: “al no emitir luz, es casi imposible detectarlos si se hallan solos. En caso de que formen sistema con una estrella, la probabilidad de observación es más alta, dado que lo que se ve es el proceso de 'canibalización' de la estrella por parte del agujero”, explica. 

De esta manera se entiende que, desde que se detectó el primero en 1964, sólo se hayan confirmado otros 18 agujeros negros en nuestra galaxia. Swift J1357.2-0933, descubierto por el satélite de rayos X Swift en 2011 y estudiado por el equipo del IAC, es el último en la lista. Hay aproximadamente otros 32 más considerados como candidatos a agujero negro, pero todavía no se han confirmado.

Años de quietud 

Muchas binarias de rayos X se caracterizan por permanecer en quietud durante decenas o cientos de años y, en este estado, es fácil confundirlos con estrellas corrientes. 

Sin previo aviso y en cualquier punto de la galaxia, estos sistemas erupcionan, provocando que el brillo que emiten aumente de forma considerable –casi 1 millón de veces- , lo que permite su detección por los satélites que hacen rastreo de emisiones de rayos X. Al cabo de unos meses, vuelven a su letargo. 

Es entonces, agrega Corral, cuando la comunidad científica puede analizar su estructura: una estrella ‘normal’ y un objeto compacto, que puede ser un agujero negro (como en este caso) o una estrella de neutrones. 

La estrella transfiere materia a su compañero formando el mencionado disco de acreción. En el caso de Swift J1357.2-0933, prosigue el investigador del IAC, se han podido recabar más datos debido a su relativa cercanía, estimada en unos 5.000 años luz, y a que se halla lejos del plano de la Vía Láctea, donde se concentra la mayor parte de la materia, con lo que su luz no se ve contaminada por polvo interestelar o la luz de objetos próximos. 

Tres masas solares 

Los científicos detectaron que el sistema tiene un periodo muy corto, de apenas 2,8 horas. En ese tiempo, la estrella completa una órbita en torno al agujero negro. Otra de las cuestiones que aclararon fue la masa del agujero, al menos 3 veces la del sol. “Se trata del límite inferior que hemos estimado. En realidad, la masa puede ser muy superior. Nuevas observaciones durante el periodo de quietud permitirán precisar este valor”, puntualiza Corral. 

Sin embargo, el hallazgo más insólito del sistema fueron sus eclipses. A partir de imágenes captadas con diferentes telescopios de los observatorios del Teide y del Roque de los Muchachos (IAC-80, Liverpool, Mercator e INT), observaron que se producían eclipses que reducían el brillo del sistema hasta un 30% en solo siete segundos y que se van repitiendo en intervalos mayores al cabo de los días. 

“Es la primera vez que se observa un fenómeno de estas características. Ninguna de las 50 binarias de rayos X transitorias conocidas (18 con agujeros negros confirmados y 32 candidatos) presenta eclipses producidos por la estrella”, señala el astrofísico del IAC. 

¿A qué se deben? Los investigadores tenían claro que no los producía la estrella del sistema, ya que tarda 2,8 horas en girar en torno al mismo, y los eclipses, que se producen cada pocos minutos, son extremadamente cortos. Corral aporta más datos: “El periodo en el que se repiten los eclipses es cada vez mayor con el paso de los días. Este hecho sugiere que están producidos por una estructura vertical que inicialmente está muy cerca del agujero negro y que poco a poco se va alejando como una onda desde las partes internas del disco de acreción hacia fuera. 

Este descubrimiento lleva aparejado un segundo: “El simple hecho de detectar los eclipses ya indica que el sistema se encuentra a una inclinación muy alta, mayor incluso de 75 grados. En definitiva, lo vemos casi de canto”, precisa el científico. Y así describe la estructura: “es probablemente como un "donut": en el centro se localiza el agujero negro que está permanentemente oculto.”

Rolf Heuer: “Pronto podremos decir que la partícula descubierta es un bosón de Higgs”

“Las últimas novedades saldrán en unas semanas durante la conferencia que se celebra en marzo –encuentro de Moriond–, pero parece que cada vez más podemos hablar, no tanto de que es una partícula parecida al bosón de Higgs –Higgs-like boson–, sino que es un bosón de Higgs", ha indicado a SINC el director general del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), Rolf-Dieter Heuer.

El profesor Heuer, que este miércoles ha impartido una conferencia en la Universidad de Oviedo, ha subrayado: “Personalmente estoy bastante seguro de que pronto podremos decir que es un bosón de Higgs, y por lo tanto habremos dado un fantástico paso hacia delante”.

Uno de los datos cruciales para confirmar que la partícula es un bosón de Higgs es que su espín o momento angular intrínseco sea 0, “y pienso que irá en esa dirección pronto”, adelanta el director del CERN. El resto de las partículas elementales tienen un espín de ½ o 1.

Otro tema diferente es si este bosón de Higgs es o no el del modelo estándar, la teoría de referencia con la que los físicos describen las partículas elementales y sus interacciones. “De momento parece que tiene un aspecto muy prometedor parecido al del modelo estándar, pero confirmar esto puede llevar años”.

Heuer lo explica: “Tenemos que medir con mucha precisión sus propiedades de desintegración, ya que el modelo estándar nos dice exactamente como deben ser. Si tenemos una gran barra de error, hay incertidumbre. Entonces tenemos que recopilar más y más estadísticas, más y más información, hasta reducir esa barra de error. Después hay que ver si el valor es el del modelo estándar o si se desvía. Y todo esto puede llevar mucho tiempo, dependiendo de la desviación que nos describa la física”.

“Pero si una o dos propiedades de este bosón se desviaran del modelo estándar, sería incluso mejor, porque daría una nueva pista hacia una nueva física”, añade. “Sabemos que el modelo estándar solo describe el universo visible –un 5%– y deja muchas preguntas sin responder”.Según el profesor, es “realmente maravilloso que descubramos este bosón, ya que por primera vez tenemos una comprensión de por qué existimos: Sin él las partículas volarían alrededor a la velocidad de la luz y tenemos, por tanto, el mecanismo que da masa a las partículas fundamentales”.

El LHC, el gran colisionador donde se descubrió la partícula y que hace unos días detuvo su actividad, volverá a operar a su máxima potencia en 2015. “Entonces podremos ‘iluminar’ un poco aspectos tan desconocidos ahora como la energía y materia oscuras”, apunta Heuer.

Reflexiones y consejos

Durante su visita este miércoles a Asturias, el profesor ha destacado en sus dos conferencias, tanto en la que impartió por la mañana en la Universidad de Oviedo como en la de la tarde en el Centro Niemeyer de Avilés, la importancia de los descubrimientos del LHC, ya que hacen reflexionar sobre la existencia humana: “¿Cómo comenzó el universo? ¿Por qué estamos nosotros aquí?”.

Respecto al centro que dirige, Heuer ha subrayado los cuatro pilares que guían la misión de este centro internacional: la investigación para ampliar las fronteras del conocimiento, la innovación en nuevas tecnologías para llevarla a cabo, la formación de los científicos e ingenieros, y la unión de ‘gente’ de varios países.

En este sentido, el investigador Javier Cuevas de la Universidad de Oviedo, ha recordado al presentar la conferencia matinal que la participación española en el CERN comenzó en el año 61 y que actualmente contribuye con un poco más del 8% al presupuesto de esta institución.

Heuer ha aprovechado para comentar que no conviene hacer recortes en investigación, ya que supone "recortar en nuestro futuro", y también ha ofrecido un consejo a las próximas generaciones de científicos: "No planeen sus carreras con mucha antelación ni muy en detalle, sean flexibles. No sigan solo lo que les dicta su cerebro, sigan también a su estómago, a sus motivaciones y sentimientos". 

Posible detección del nacimiento de un planeta gigante

Tras estudiar el disco de gas y polvo que rodea a la joven estrella HD100546, una 'vecina' relativamente cercana localizada a unos 335 años luz de la Tierra, un grupo internacional liderado por el investigador Sascha Quanz del ETH Zürich (Suiza) se ha sorprendido al encontrar lo que parece ser un planeta en proceso de formación.

El objeto aparece aún metido en el disco de material que rodea a la joven estrella, y se cree que este candidato a planeta es un gigante gaseoso similar a Júpiter.

Hasta ahora, la formación planetaria ha sido un asunto abordado principalmente con simulaciones por ordenador” afirma Sascha Quanz. “Si nuestro descubrimiento es ciertamente un planeta en formación, por primera vez los científicos podrán estudiar de forma empírica el proceso de formación planetaria y la interacción de un planeta en formación con su entorno natal en un estadio muy temprano”.

HD 100546 es un objeto muy bien estudiado, y ya se ha sugerido que tiene un planeta gigante a una distancia seis veces mayor que la que separa a la Tierra del Sol. El nuevo candidato a planeta se encuentra en las regiones exteriores del sistema, unas diez veces más alejado.

El objeto hallado en torno a HD100546 fue detectado como una débil mancha situada en el disco circumestelar y encontrado gracias a la combinación del instrumento de óptica adaptativa NACO –instalado en el telescopio VLT de ESO– con técnicas pioneras de análisis de datos. Las observaciones se llevaron a cabo utilizando el coronógrafo de NACO, que opera en longitudes de onda del infrarrojo cercano y elimina la brillante luz procedente  de la estrella del lugar en el que se encuentra el candidato a protoplaneta.

Teorías e hipótesis

De acuerdo con las teorías actuales, los planetas gigantes crecen al capturar parte de los restos de gas y el polvo que permanecen tras la formación de una estrella. Los astrónomos han localizado varios fenómenos en la nueva imagen del disco que rodea a HD100546 que apoyan la hipótesis de que se trata de un protoplaneta.

Cerca del protoplaneta detectado, en el disco circumestelar, se encontraron estructuras que podrían haber sido causadas por interacciones entre el planeta y el disco. Además, hay datos que  indican que en sus alrededores del protoplaneta pueden estar siendo calentados por el proceso de formación.

Adam Amara, otro miembro del equipo, destaca que esta investigación exoplanetaria "es una de las más nuevas y emocionantes fronteras de la astronomía, y la imagen directa de planetas es todavía un campo emergente que se va a beneficiar  mucho de los recientes avances en instrumentación y en métodos de análisis de datos".

Pese a que la idea de la presencia de un protoplaneta sea la que más se acerca para explicar estas observaciones, los resultados de este estudio requieren de observaciones de seguimiento para confirmar la existencia del planeta y descartar otros escenarios posibles. Entre otras explicaciones, es posible, aunque difícil, que la señal detectada pueda provenir de una fuente de fondo."En esta investigación hemos usado técnicas de análisis de datos desarrolladas para investigación cosmológica –prosigue–, mostrando que el intercambio de ideas entre diferentes campos puede dar como resultado un extraordinario avance”.

También es posible que el objeto recién detectado no sea un protoplaneta, sino un planeta totalmente formado eyectado de su órbita original hacia una posición más cercana a la estrella. Si se confirma que el nuevo objeto es un planeta en proceso de formación metido en su progenitor disco de gas y polvo, sería un laboratorio único en el que estudiar el proceso de formación de un nuevo sistema planetario.