Tras el camino de entender la conversación cruzada entre músculos y huesos, relacionada particularmente con en el aparato masticatorio, se encuentra la Dra. Sonja Buvinic, académica de la Facultad de Odontología de la Universidad de Chile, quien ha desarrollado junto a su equipo, investigaciones que permiten analizar y reforzar la idea de que todo lo que afecte al músculo esquelético, tiene consecuencias en el sistema óseo, principalmente, porque hay señales y moléculas que hacen que se sostenga esta dependencia. Bajo ese contexto, el grupo de investigación liderado por la académica, ha analizado el efecto de la toxina botulínica en el ámbito de la interacción músculo-hueso. La toxina botulínica tipo A (conocida comercialmente como Botox®, Dysport® o Xeomin®) es una neurotoxina que “desconecta” al músculo de su neurona motora y, por lo tanto, lo paraliza.
La investigación de la doctora Sonja Buvinic se centra en conocer los efectos adversos de la toxina botulínica dentro de la interacción “músculo masetero – hueso”, lugar donde es inyectada para inmovilizarlo en cuadros de bruxismo severo presentado por pacientes.
En modelos animales, la investigadora ha evidenciado un rápido deterioro del hueso una vez que el músculo es inactivado por medio de la acción de la toxina (después de 7 días se ha evidenciado degradación ósea en modelos animales). Aparte del contexto experimental en modelos animales, en el área clínica, la toxina se usa como método terapéutico. Por otro lado, hay una incipiente línea de investigación que aborda los efectos del botox en los músculos y huesos que se ubican en la parte superior de la cara, este último procedimiento se vincula con el uso cosmético de la toxina, ya que se podría llegar a pensar que si hay una afectación en los huesos de la mandíbula gracias a la inactivación muscular, también puede generar efectos colaterales en otras zonas donde afecte la interacción músculo-hueso.
Parte de los estudios de los efectos de la toxina botulínica en el músculo masetero, músculo fundamental para los procesos masticatorios de los seres humanos, los realiza Julián Balanta, actual estudiante de Doctorado en Ciencias Odontológicas de la Universidad de Chile, quien se incorporó al equipo de la profesional para desarrollar su tesis de doctorado. Así fue como, buscando una herramienta que sirviese de modelo para la parálisis muscular, decidieron ahondar en la toxina, que en Chile se utiliza ampliamente con fines estéticos y clínicos. Sin embargo, en ambas áreas hay una carencia de seguimientos radiológicos que controlen posibles afecciones en el sistema óseo asociado. El grupo de la Dra. Buvinic –enfocados en el área de tratamiento clínico en el cual se usa la toxina botulínica– partió de la premisa que al paralizar el músculo, el hueso “entendería” que no era necesario, y se induciría su degradación.
Por otro lado, Julián Balanta, llegó a Chile en 2015 para desarrollar su doctorado, el cual contempla dos etapas. “La primera, dirigida a un aprendizaje general y la segunda se vincula con la tesis. Fue así como me interesó el proyecto de la Dra. Sonja Buvinic, quien me propuso evaluar qué posibilidades hay de generar nuevos conocimientos en odontología sobre la comunicación molecular existente entre el músculo y el hueso. Ese mismo año, tuvimos unas primeras propuestas sobre células óseas, y en el mismo período, surge en Estados Unidos un reporte clínico piloto en el cual nace la inquietud sobre los efectos que puede tener la parálisis del músculo masticatorio inducida por toxina botulínica aplicada en otras zonas. Así se origina nuestro interés por abordar y esclarecer en mayor profundidad dicha interacción. Siempre enfocados en el área de tratamientos clínicos mediados por la toxina, especialmente en cuadros de bruxismo”, explica.
En palabras de los investigadores, cuando se revisa la literatura, se recalcan los efectos que la toxina botulínica tiene sobre el músculo, especificando estados como debilidad muscular, fatiga y atrofia; sin embargo, ambos aclaran que dichos efectos no están probados en el sistema masticatorio. “En un estudio realizado en Estados Unidos, seleccionaron pacientes femeninas que fueron sometidas a este tratamiento de toxina botulínica en el músculo masetero; posterior a ello, complementaron el tratamiento con un seguimiento radiológico y encontraron que tenían pérdida ósea aparente. Este estudio sirvió como piloto, ya que a partir de él, se comenzó un análisis clínico a gran escala. Hay otros que datan desde 2012, donde también se muestra el deterioro del hueso en algunos modelos animales”, agrega Julián.
La rapidez de los efectos
Dentro de los aspectos más interesantes de esta investigación, destaca que a los dos días de efectuada la inyección de la toxina en el músculo masetero, los investigadores han podido evidenciar marcadores moleculares de degradación ósea en modelos animales. “A los 7 días se ve atrofia muscular evidente, por lo que nos parece prudente y lógico pensar que, si el músculo no funciona, el hueso entiende que no es necesario. Sin embargo, pocas veces se considera al sistema completo en el análisis, sobre todo en etapas de post intervención, cuando estos son factores que se debiesen tener en consideración desde el comienzo, ya que el hueso necesita tanto de la estimulación mecánica del músculo cuando se contrae, como de todos los factores que libera para decirle al hueso: “sí, estoy funcionando, mantente ahí”. Pero si el músculo está atrofiado, el hueso no recibe señales, ni secretadas ni mecánicas, y entiende que tiene que degradarse”, explica la Dra. Sonja Buvinic.
El músculo masetero
El músculo masetero es uno de los principales generadores de inputs biomecánicos de nuestro organismo. “Desde la vida intrauterina, los músculos masticatorios se están moviendo, y si no hay movimiento, el sistema músculo-esquelético completo, no se desarrollará”, agrega Julián Balanta.
A ambos investigadores concierne saber qué efectos produce la toxina botulínica en este músculo, ya que se usa, dentro de otras cosas, como un recurso efectivo para combatir los malestares producidos por el bruxismo. “Lo que no se ha abordado, ni en los estudios preclínicos, ni por parte de los fabricantes de la toxina botulínica para uso cosmético o clínico, es observar qué pasa cuando se genera daño en las articulaciones, y eso es algo fundamental, ya que frente a un uso clínico, el dejar debilitado un hueso que ayude en los procesos masticatorios, sería muy perjudicial”, indica Balanta.
Por otro lado, Julián agrega que “a nivel estético, no se ha evaluado y tampoco preguntado cuál es el nivel de daño óseo (si es que existe) que provoca la toxina una vez inyectada en los músculos faciales. Es probable que si vemos una tomografía, observaremos una pérdida ósea”. Este último punto es el que suscita gran parte del interés de los investigadores, ya que están trabajando en la creación de un modelo que les ayude a responder las incógnitas de la relación músculo-hueso. “Hasta el momento la acción que se observa es de naturaleza biomecánica, pero también se debe analizar el efecto directo que se produce en ese músculo atrofiado. Entendiendo si hay algún cambio en la liberación de factores o en la expresión génica de las células, etc.”, agrega la Dra. Buvinic.
Cabe destacar, que los experimentos que se han probado hasta el momento por parte del equipo de la Dra. Buvinic, están basados en la experiencia de modelos animales frente a usos terapéuticos de la toxina botulínica en cuadros de bruxismo, y si bien estos pueden mostrar variaciones en el tiempo de la degradación del hueso, debido a los diferentes metabolismos de las especies, en palabras de la profesional, aun así cuando los resultados se han visto en animales, se torna necesario efectuar un seguimiento radiológico a los pacientes, al menos cuando hablamos de uso terapéutico de la toxina en el músculo masetero. “En humanos pueden pasar meses o años después de la intervención para encontrar los efectos, por lo tanto, eso se ha dejado de lado teniendo en cuenta que a esos pacientes no se les hace seguimiento por meses. En el mejor de los casos, los pacientes se inyectan una vez, liberan su dolor y no vuelven, pero en el peor de los casos, los pacientes permanentemente están yendo a que se les inyecte cada 3 o 4 meses, y no hay un seguimiento radiográfico asociado”, finaliza la profesional.
Los efectos del botox cosmético en la relación músculo-hueso ¿Un camino poco explorado?
El análisis de los efectos de la toxina botulínica en el músculo masetero está lejos de realizarse de manera continua. Sin embargo, puede que el panorama sea igual de complejo en la industria cosmética, donde la toxina se usa ampliamente para la disminución de las líneas de expresión. Es entonces pertinente preguntarse: Si se pudo comprobar que el uso clínico de la toxina en el músculo masetero genera una pérdida ósea, ¿habrá un símil efecto en los músculos y huesos que rodean, por ejemplo, las líneas de expresión (zona de aplicación de botox más repetida en la industria cosmética)? Según la Dra. Buvinic, “no se sabe porque nadie lo ha buscado. Es un campo abierto donde. Sin embargo, en términos de repercusión de la toxina frente a músculos de la cara derivados de un uso cosmético, no hay suficiente información. Ahora bien, y bajo el contexto de nuestro estudio que se enfoca en analizas los efectos de la toxina en el músculo masetero, existen opiniones que argumentan que al ser este parte de una articulación, hay una mayor degradación del hueso, pero también vale la pena cuestionarse qué pasa en los músculos faciales. En ese sentido, nuestro foco es ver al músculo no solo como un agente mecánico, sino como una estructura activa que secreta factores que mantienen la homeostasis del hueso, lo que un músculo paralizado no hará. En el fondo que nuestra investigación sirva para que se abran nuevas líneas de investigación que no solo dirijan la mirada al músculo masetero, sino a todos aquellos blancos de inyección de botox”.
Bajo esa misma premisa, la investigadora enfatiza que es cierto que los músculos faciales no ejercen tanta fuerza, pero eso no implica que no envíen señales bioquímicas al hueso, acto que no desarrollarán si se encuentran paralizados. Por esto, se podría inferir que los efectos de la toxina en la relación músculo masetero-hueso, podrían ser los mismos en un escenario facial-cosmético. Sin embargo, la literatura es pobre en ese sentido, y no hay estudios que describan qué pasa con el hueso cuando se aplica la toxina botulínica en la parte superior de la cara. Al momento de acceder a tratamientos cosméticos, se deben tomar en cuenta posibles complicaciones o contraindicaciones.
Fotografía: Universidad de Chile
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
Lograr entender cuál es el motivo de las enfermedades para generar efectivos fármacos que las ataquen, es una de las principales misiones de la ciencia a nivel mundial. Bajo este escenario, Chile no se queda atrás y muchos de los investigadores de nuestro país pasan sus días tratando de descubrir las causas de diversas patologías que desatan negativas consecuencias en la salud de la población.
El Dr. Juan Carlos Sáez, subdirector del Instituto Interdisciplinario de Neurociencia de Valparaíso (CINV) y académico de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile, se ha interesado durante años en caracterizar la respuesta inflamatoria, un proceso general que no se refiere a una sola patología.
“Todas las enfermedades tienen respuesta inflamatoria, esta puede ser la causa o aparecer como la consecuencia de la misma. Si bien hoy en día todos los antiinflamatorios que se usan bloquean algunas de las muchas vías intracelulares que se activan durante esta respuesta, no bloquean un porcentaje que les permitan ser suficientemente efectivos en un tratamiento crónico. Con el uso de antiinflamatorios, quedan vías que no fueron bloqueadas, las que a largo plazo provocan un cambio en el fenotipo de las células, alterándolas y como consecuencia, no cumpliendo sus funciones normales. Esto en definitiva, generará desórdenes como fallas cardíacas e insuficiencias renales”, explica el Dr. Juan Carlos Sáez.
Teniendo estos antecedentes presentes, el académico eligió dos enfermedades para analizar la respuesta inflamatoria con base en un blanco molecular que le permitiese atacarlas de manera eficiente, que son los canales que permiten la comunicación intercelular. La experiencia del Dr. Sáez en esta área, se remonta a los años ochenta en la Universidad de Concepción, donde se graduó de bioquímico en 1979. Él contribuyó en la demostración de la existencia de los llamados hemicanales, una idea que se había negado por años.
“Junto a los Dres. Ennio Vivaldi Ciccero y el Dr. Bruno Günther, me informé de muchos aspectos conceptuales que me permitieron adquirir valiosos conocimientos en torno a la respuesta inflamatoria. Posteriormente, durante mi entrenamiento Doctoral y desarrollo profesional como investigador independiente, contribuí en la identificación de los canales que subyacen las comunicaciones intercelulares. En este camino, descubrimos que la mitad de estos canales, los denominados “hemicanales”, son estructuras que están en la membrana de la célula y que en condiciones normales se abren con baja frecuencia, pero bajo condiciones patológicas, se abren frecuentemente. Varios de ellos son permeables no solo a moléculas como el ATP sino que además permiten el paso del ion calcio al interior de las células. Entonces ya era reconocido que aumentos en la concentración del este ion son fundamentales para que se manifieste la respuesta inflamatoria. Por lo tanto, la permeabilidad de los hemicanales a dicho ion nos indicó que estos podrían ser esenciales en el entendimiento de la respuesta inflamatoria”, explica el Dr. Sáez.
Dado que la respuesta inflamatoria es tan compleja, no solo basta con asociarla al sistema inmune, ya que hay algunas respuestas que no están vinculadas con este. “Nosotros descubrimos que un músculo denervado, se pierde el potencial de membrana debido a que expresan hemicanales. Esto favorece el ingreso de iones de calcio a las células produciendo la degeneración y atrofia de las células musculares. En todo ese proceso, las células musculares se inflaman, sintetizan y secretan citoquinas proinflamatorias que, a la vez, activan factores de transcripción asociados a la respuesta inflamatoria. Bajo este escenario, descubrimos que si se bloquean los hemicanales, el músculo no se inflama, y se recupera el potencial de membrana, quedando en un estado muy cercano al normal. Cabe destacar, que a ese músculo denervado, jamás llegó una célula del sistema inmune, sin embargo está inflamado por la activación del inflamosoma local, el cual existe en todas las células, incluyendo las del sistema inmune y del parénquima de cada tejido-órgano del cuerpo, entre ellas, fibras musculares, glías y neuronas”, acota.
Los hemicanales y la boldina
El Dr. Juan Carlos Sáez aclara que el canal es una estructura que comunica dos células y está formado por dos hemicanales. El hemicanal en tanto, está en la superficie de la membrana y comunica el exterior con el interior de una célula. “El hemicanal puede iniciar una interacción celular liberando señales como: adenosina trifosfato (ATP), glutamato o prostaglandina. Son varias moléculas pequeñas que pueden actuar en la misma célula o células vecinas. Por otro lado, si ingresa el ion calcio, se activa el inflamasoma”, agrega el bioquímico.
Durante la última década el Dr. Saez también fue el precursor de un proyecto FONDEF que abordó la acción de la boldina (compuesto del boldo) sobre estos canales. Él observó que, en pequeñas concentraciones, el compuesto bloquea los hemicanales y no los canales intercelulares, lo que contribuye mucho a dilucidar cuál de estos dos tipos de canales es el responsable de la degeneración celular producida por la inflamación.
“Descubrimos que la boldina no bloquea los canales intercelulares, lo cual fue fantástico, y por tanto, si había inflamación podíamos prometer que encontraríamos un antiinflamatorio más potente y menos tóxico (la boldina en alta concentración es tóxica)”, explica el investigador del CINV.
Con inhibidores como la boldina y otros existentes, que bloquean tanto los canales intercelulares como los hemicanales, el Dr. Sáez cuenta con una verdadera librería de moléculas que sirven como farmacóforos, es decir un grupo de moléculas que comparten características estructurales que les permiten ser reconocidas por un receptor. Considerando los avances en bioinformática y la publicación de la estructura a nivel atómico de los hemicanales por un grupo de científicos de Japón, parece cercana la posibilidad de obtener buenos bloqueadores específicos.
“Además, diseñamos un método que nos permite ver la efectividad de estas moléculas. En una mañana puedes tener 100 moléculas y durante esa misma jornada observar cuáles son los bloqueadores del hemicanal. Es un sistema de alta eficiencia para ver el efecto de las drogas en diferentes blancos moleculares, el cual nos permitió descubrir 8 de estas. Una de ellas, fue la que presentamos en una solicitud de patente junto al Dr. Carlos Lagos y la hemos estado usando en modelos animales de enfermedades humanas que no tienen tratamiento”, expone.
El blanco
Para desarrollar una terapia efectiva que sea aplicable y extrapolable a la clínica, el académico eligió enfermedades que aún no contaran con tratamiento, y si ya lo tenían, que este no cumpliera totalmente con las expectativas deseadas. Fue así como llegó a las distrofias musculares y a la epilepsia, entre otras.
“En la epilepsia, hay alrededor de un 30% de pacientes que no responden a ningún tipo de tratamiento, y si bien tiene la opción de la cirugía, esta no parece ser una solución muy inspiradora, ya que no está cubierta por el sistema de salud y además, no hay suficientes especialistas para cubrir tal área”, enfatiza.
En palabras del investigador, la epilepsia tiene un tremendo componente inflamatorio, el cual no ha sido considerado por la comunidad. “Por muchos años y basado principalmente en estudios en modelos experimentales de epilepsia aguda o crónica, se ha creído que revertiríamos totalmente el proceso, mas eso no es así. El problema primario no es neuronal, el problema en la epilepsia está vinculado con las glías inflamadas, las que a través de hemicanales, liberan mucho glutamato y ATP, los que finalmente hiperactivan a las neuronas”.
En resumen, para el investigador es importante dejar claro que el problema básico en algunas enfermedades crónicas, como la distrofia o la epilepsia, es la inflamación. El Dr. Sáez y su equipo han descubierto un nuevo blanco molecular y drogas que lo bloquean. En relación a este último aspecto, el profesional agrega que su deseo en los próximos años es lograr aplicaciones clínicas con un amplio grupo de drogas para varias de estas enfermedades.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
Conocer el genoma de los chilenos es una tarea muy importante que ha llamado la atención de decenas de científicos a lo largo de los años. Mediante técnicas de secuenciación, los investigadores han descifrado el genoma de variadas especies, incluyendo la de los humanos en pequeña escala. Sin embargo, y en comparación con el panorama internacional, Chile aún carece de un estudio de una dimensión significativa que entregue este tipo de información. En ese sentido, y tomando esta necesidad, nace “1000 Genomas”, proyecto que pretende secuenciar el genoma de 1000 chilenos y 1000 especies no humanas propias de nuestro país.
Este proyecto, que surgió por iniciativa del Centro de Regulación del Genoma (CRG), perteneciente al programa Fondap de Conicyt, busca entre otras cosas, abrir oportunidades de investigación en ciencias genómicas en colaboración con científicos nacionales. En el CRG en particular, han dirigido sus líneas de investigación a la compresión del genoma de especies que son resilientes a los ambientes extremos. Por otro lado, en palabras del director del CRG, Dr. Miguel Allende, académico de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile, existen otras aristas que se están investigando, las cuales buscan generar impacto en el sector productivo. “Como centro tenemos experiencia con el trabajo en organismos de tipo productivo, tales como especies frutales, salmones y bacterias biomineras”.
Bajo el alero del proyecto “1000 Genomas”, el académico celebra recientemente la asociación con diferentes centros de excelencia que apoyaran el trabajo de secuenciación masiva. “Estamos muy contentos porque cuatro centros se sumaron a la iniciativa, y si bien estas instituciones nacieron con el fin de generar conocimientos relativos a sus áreas específicas, entre las que destacan: metabolismo, envejecimiento, enfermedades crónicas, biología de sistemas y modelamiento matemático, todos concordamos que, en aspectos de genómica, sería beneficioso realizar un trabajo colaborativo que reúna a los científicos del área, y ojalá también a la sociedad civil”, acota el académico.
Mil Genomas y cinco grandes alianzas
El centro de Gerociencia, Salud Mental y Metabolismo (GERO), el Centro de Estudios Avanzados de Enfermedades Crónicas (ACCDiS), el Centro de Modelamiento Matemático (CMM), el Instituto Milenio de Biología Integrativa de Sistemas y Sintética (IMBISS) y el Centro de Regulación del Genoma, han aunado esfuerzos para comenzar a trabajar en este ambicioso proyecto, en el cual, las interacciones interdisciplinarias como transdisciplinarias que se produzcan en el trabajo diario de los investigadores, permitirán forjar una cadena que logrará retroalimentar cada una de las áreas.
“Hay dos centros (GERO y ACCDis) preocupados de temas de salud, lo que hace muy relevante lo que podamos hacer con el genoma de referencia de los chilenos. Junto con el IMBISS, el CRG está explorando genomas de animales, plantas y microorganismos, lo que dará relevancia al conocimiento de nuestros recursos naturales, al patrimonio genético de Chile y al aprovechamiento de especies productivas de manera racional. Finalmente, y en términos de aglutinación de datos, se necesitaba una infraestructura para poder almacenarlos, entenderlos, presentarlos y compartirlos, y ahí entra el rol del CMM, lugar donde también se encuentra alojado el Centro Nacional de Supercómputo, lo que nos es tremendamente útil. Esto es un ejemplo de cómo cada actor tiene un papel muy importante en este proyecto, cada uno desde su vereda, pero todos bienvenidos”, agrega.
El trabajo desarrollado en el contexto de “1000 Genomas” da cuenta de cómo la ciencia que se está generando obedece a una naturaleza colaborativa que tiene como principal misión generar estudios del más alto nivel en beneficio de Chile. Estudios que por cierto, no tienen solo una aplicación, sino que pueden ser trasversales en el uso de sus resultados.
“Este proyecto, si bien persigue un fin científico que se vincula con el descubrimiento, también ofrece muchas oportunidades de estudio, entre ellas, algunas extraídas desde las ciencias sociales, tales como migraciones, antropología y unicidad de población, también posee un fuerte impacto al largo plazo en aspectos de salud pública, donde entran los datos que aporten al conocimiento de enfermedades genéticas. Finalmente, hay un futuro impacto en materias productivas, mediado por el conocimiento que se extraiga en torno a los cultivos de especies comerciales en Chile”, explica el Dr. Miguel Allende.
Los nuevos desafíos y alianzas
Los desafíos que se plantean en el proyecto Mil Genomas tienen una estrecha conexión con el trabajo que ha venido desarrollando el Centro de Regulación del Genoma desde hace 8 años, cuando el objetivo era no solo desarrollar la disciplina en Chile, sino que aprovechar las virtudes del verdadero laboratorio natural que es nuestro país para conceptos de secuenciación.
“Estamos tratando de incorporar a todas las iniciativas que estén en lo mismo en Chile. Tenemos por un lado, la participación de estos centros de excelencia, y por el otro, un financiamiento piloto para comenzar con el proyecto. Estamos haciendo esfuerzos colectivos para dar inicio formal a “1000 Genomas” por medio de un concurso escolar donde el objetivo es poder mostrar que la genómica es una ciencia que debiese ser conocida por la ciudadanía, ya que se ha masificado y se ha hecho simple gracias a la simplificación de la tecnología. La genómica será algo cotidiano dentro de los próximos 20 años, puesto que en todo el mundo se está haciendo asequible. Este concurso, donde secuenciaremos en la sala de clases, es una ilustración de lo que vendrá en el futuro próximo”, señala el académico de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.
En este anhelo de posicionar la genómica como crucial para el desarrollo pleno del país, la iniciativa 1000 Genomas pretende obtener financiamiento que no solo provenga de entidades públicas, sino también privadas, las cuales puedan estar interesadas en los datos que este estudio puede levantar en áreas como salud pública, agricultura, acuicultura y minería. El Dr. Allende estima que con un financiamiento adecuado, es posible alcanzar la meta de 1000 + 1000 genomas en alrededor de 4 años.
“Hasta el momento llevamos alrededor de cien especies secuenciadas, entre plantas, bacterias y algunos animales. En cuanto a la secuenciación de humanos llevamos cerca de 30. Este número se debe a que en humanos demora más, primero porque el genoma es más grande, y segundo, debido a que queremos desarrollar un genoma de referencia con un alto estándar de calidad. En el fondo, esperamos alcanzar la meta de los 1000 y tener información relevante y útil para la comunidad interesada en genómica, genética, biología y salud pública”, enfatiza el Dr. Miguel Allende.
El rol social
El proyecto “1000 Genomas” pretende incorporar la opinión de diferentes actores en su realización. Es por ello que en el área de secuenciación de especies no humanas, la invitación es a que toda la comunidad científica se pueda involucrar en seleccionar qué especies podrían ser sometidas a estudio.
“Por otro lado, nos interesa que haya un involucramiento de la ciudadanía, y en ese sentido, queremos que sea la propia sociedad civil la que pueda también proponer especies cuyos genomas quieren conocer. Haremos consultas abiertas y trataremos de generar una oportunidad de ciencia ciudadana y participativa”, finaliza el Dr. Miguel Allende.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
“El cuerpo carotideo es un pequeño órgano sensorial que está ubicado en la bifurcación de las arterias carótidas, y lo que hace es medir las presiones de oxígeno en la sangre, ya que el oxígeno es fundamental para mantener la respiración celular y el metabolismo oxidativo. A nivel del mar, el aire seco tiene una presión de oxígeno de 150 mm Hg aproximadamente, pero a nivel de los alveolos pulmonares la presión disminuye a 100 mm Hg, debido a la presencia de CO2 y vapor de agua, por otro lado, a nivel de los tejidos y células, la presión de oxígeno es mucho menor. Por lo tanto, el organismo tiene un sistema capaz de medir los niveles de oxígeno, y ese rol lo cumple el cuerpo carotideo”. Dr. Rodrigo Iturriaga, académico del Departamento de Fisiología de la Pontifica Universidad Católica de Chile.
Durante varias décadas los científicos interesados en comprender como funciona este órgano, elaboraron diferentes tipos de experimentos que les permitieron entender los procesos básicos de la quimiorrecepción al oxígeno, CO2 y pH. Descifraron también la relevancia y función de este pequeño órgano en la regulación de las presiones de oxígeno que tenemos en nuestra sangre arterial, y luego de la aclimatación a las altas alturas. Hasta hace poco se pensaba que era muy poco probable descubrir algo nuevo respecto a este órgano, sin embargo, como frecuentemente ocurre en la ciencia, comenzaron a aparecer sorpresas.
El Dr. Iturriaga comenta que es importante contextualizar la función de este pequeño órgano bajo una perspectiva evolutiva, ya que no siempre en nuestro planeta existieron los mismos niveles de oxígeno, al menos no como los conocemos en la actualidad (21%). Las células se originaron durante épocas en que la tierra tenía una bajísima presión de O2, y por tal motivo, es interesante analizar cómo este sistema sensorial opera en la actualidad, millones de años después.
“Las células se formaron cuando los niveles de oxígeno eran muy bajos, situación que cambió en el momento que evolucionaron las algas en los mares y se comenzó a producir la fotosíntesis, lo que permitió un ascenso en las presiones de O2. Los niveles de oxígeno a nivel de los tejidos y células deben mantenerse dentro de ciertos rangos: los niveles bajos del oxígeno (hipoxia) son perjudiciales para la salud, así como también lo es el otro extremo, las altas concentraciones del mismo, ya que estas pueden desencadenar estrés oxidativo, que pone al organismo frente a la acción de radicales libres. Es la dualidad del oxígeno, la que hace que su regulación sea compleja, y por tal razón, el comprender como un órgano tan pequeño puede tener una implicancia tan grande en la regulación del oxígeno, se vuelve algo muy relevante”, agrega el Dr. Iturriaga.
Es esta relevancia del cuerpo carotideo, la que motivó al Dr. Iturriaga a investigar su función en la compleja fisiología de los seres vivos, y si bien se creía que estaba prácticamente todo estudiado (moléculas sensibles al oxígeno, neurotransmisores y moduladores del proceso quimiosensorial), los nuevos descubrimientos en los años 2000 comenzaron a nacer y a despertar gran interés de la comunidad. De hecho, muchos de los resultados actuales están relacionando el conocimiento básico con la medicina clínica, lugar donde este órgano parece tener un rol protagónico. Al menos más del que se creía.
“Los mecanismos de quimiorrecepción se conocían en general, y se pensó que no quedaba mucho más por hacer en torno a este órgano. En relación a las patologías asociadas al cuerpo carotideo, la más común son los tumores de este órgano. Aunque en general son benignos, deben extraerse. Esta razón explica el que casi un tercio de lo que se ha publicado en torno al cuerpo carotideo, esté asociado a tumores. Sin embargo, hay nuevas áreas donde parece estar implicado”, explica el investigador.
Llegó el nuevo milenio, y comenzó paulatinamente a producirse una pequeña revolución en torno al cuerpo carotideo, donde muchas de las publicaciones generadas al respecto, indicaban que este pequeño órgano contribuye a las consecuencias patológicas en enfermedades asociadas a una hiperactividad simpática, como la falla cardiaca congestiva, la apnea obstructiva del sueño, la hipertensión neurogénica resistente a fármacos, y más tímidamente, un posible vínculo con la regulación de la glicemia e insulina.
“Los nuevos conocimientos comenzaron a mostrar que este órgano –sensor de los niveles de oxígeno, CO2 y pH de nuestro organismo–, está relacionado con diferentes enfermedades asociadas al desbalance del sistema autonómico. En modelos preclínicos de estas enfermedades, varios grupos han encontrado una potenciación persistente de la actividad quimiosensorial, que produce a su vez potenciación simpática, inestabilidad ventilatoria, disminución en la respuesta de los baroreflejos, disfunción endotelial y arterioesclerosis, entre otras. Esos resultados han permitido proponer que la eliminación de los cuerpos carotideos puede ser favorable para mitigar el aumento de actividad simpática en humanos con falla cardiaca e hipertensión severa. Actualmente, hay estudios pilotos en humanos donde se he eliminado un cuerpo carotideo, y los resultados muestran que es necesario eliminar ambos para obtener efectos persistentes”, finaliza el académico.
El avance en las investigaciones relacionadas con el cuerpo carotideo es lo que ha permitido no dar por cerrado este capítulo en el libro de la ciencia mundial. La constante indagación en la materia y la generación de redes internacionales que apoyen el trabajo realizado en Chile, son algunas de las claves que el Dr. Iturriaga ha sostenido para facilitar esta tarea. Ejemplo de ello, es la actual colaboración que el académico mantiene con investigadores de la Universidad de Chiba en Japón y de la Universidad de Valladolid en España, a las cuales fue recientemente invitado para presentar resultados de su investigación ligada al cuerpo carotideo con la hipoxia intermitente, característica principal de la apnea del sueño.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
Durante los últimos días hemos sido testigos de cómo los medios de comunicación han dado una preponderancia inusual a la necesidad de vacunarse frente a un futuro y posible brote de influenza. Si bien, año a año, las campañas se hacen presentes, han sido pocas las ocasiones en las que el mensaje se ha dado con esta prioridad. Esta especial motivación para que la ciudadanía se vacune, se relaciona con lo ocurrido en el lado norte del mapa, donde las tasas de enfermos y fallecidos por el virus influenza A H3N2 han sido considerablemente mayores durante la temporada, en comparación con otros años.
Hay quienes adjudican esta epidemia a factores como el frío y las crudas condiciones climáticas que enfrentaron los países del Hemisferio Norte; sin embargo, el principal factor de la magnitud de las epidemias por este agente infeccioso, es su conocida facilidad para cambiar, por lo que las vacunas existentes, aunque generen una respuesta de anticuerpos que reconocen a los virus contenidos en ella, no identificarán a uno que sea distinto. He ahí la complejidad.
Recogiendo estos antecedentes, tanto la comunidad médica como la científica, han realizado un potente llamado a la población, para que se vacunen sin importar el rango etario, puesto que esto previene el desarrollo de potenciales cuadros graves, que en algunos casos, podrían desencadenar una neumonía e incluso, la muerte.
Para aclarar ciertos aspectos vinculados con el virus influenza y las medidas preventivas que se deben tomar ante este agente infeccioso, la Sociedad de Biología de Chile conversó con la Dra. Vivian Luchsinger Farías quien es médico, doctor en ciencias e investigadora del Programa de Virología del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM), Facultad de Medicina de la Universidad de Chile.
¿Cómo actúa el virus de la influenza? Y ¿Cuán complejo es?
Primero es importante aclarar que hay tres tipos de virus de influenza (A, B y C), y dentro de ellos, existen también varios subtipos, los cuales están determinados por las distintas proteínas presentes en su superficie, las que varían con mayor frecuencia en el caso del virus influenza tipo A. La implicancia de esto recae en que si tenemos anticuerpos contra el subtipo A H1N1 no reconocerán y por ende, no contrarrestarán la infección si estamos en presencia de un virus A H3N2. Estas diferencias no son ajenas al virus influenza, puesto que su variabilidad es una propiedad natural de ellos.
¿A qué se debe esta variedad?
Se debe fundamentalmente a su estructura biológica, tanto al tipo de ácido nucleico como a la forma en que se replica.
En este sentido, este tipo de virus siempre está variando, porque la enzima que replica al ácido ribonucleico (el genoma de este virus) lo hace de manera errónea, equivocándose al originar nuevas copias para crear “virus hijos”. Es así como cada virus descendiente puede tener diferencias con el virus “madre”. Además, los cambios se favorecen con la fragmentación que posee el genoma de estos virus, de forma tal, que cuando un animal se infecta con diferentes cepas de influenza al mismo tiempo, como puede ocurrir en el cerdo, durante la replicación de los virus se produce lo que llamamos un reordenamiento, generando nuevas partículas virales diferentes porque poseen fragmentos del genoma viral de distintos orígenes. Ambos hechos determinan la capacidad natural de cambios constantes de los virus influenza.
¿Es recomendable siempre estar alerta frente a la influenza?
Siempre hay varios subtipos de virus influenza circulando, por lo que hay que estar pendiente. No es que un año ataque solo un tipo de influenza, hay una mezcla latente.
Bajo ese escenario, cuando ocurre un cambio grande en uno de los tipos de virus que conocemos, causando la aparición de un agente muy diferente, estamos en riesgo de una pandemia, puesto que aunque tengamos anticuerpos contra esas cepas anteriores, no serán eficaces frente a las nuevas. Esto grafica lo que pasó en el año 2009 con la influenza A H1N1. En este último caso, el nuevo virus era un triple reordenante, con fragmentos del genoma provenientes de tres diversos orígenes (ave, cerdo y humano), por lo que fue un virus muy distinto a los previos, y por ello la gente no estaba inmunizada, por el contrario, estábamos susceptibles.
Vigilancia mundial
Existe una vigilancia a nivel mundial para saber qué virus están circulando y en base a ella, se define cada año qué cepas virales estarán en la vacuna, por ello es tan necesario inmunizarse anualmente, dado que la fórmula de la vacuna puede ser diferente cada periodo. El gobierno prioriza la entrega de vacunas a aquellas cohortes de la población con mayor riesgo, tales como: embarazadas, adultos mayores, lactantes o quienes tengan una enfermedad de base, ya que ellos pueden desarrollar una neumonía y requerir hospitalización. Sin embargo, esto no exime la recomendación de vacunarse a todas las personas, de todo rango etario.
¿Por qué este año las alarmas en cuanto a la importancia de vacunarse han sonado con más fuerza?
Este año la epidemia en el Hemisferio Norte fue mayor que en otros periodos, esto de acuerdo a lo indicado por las cifras del Centro Para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) de Estados Unidos, el cual mostró un mayor porcentaje de enfermos con complicaciones por influenza, y también un alza en el número de muertes producidas por el virus.
Con estos antecedentes, el llamado es que la sociedad se vacune, porque es esperable que en el Hemisferio Sur pase lo mismo. Aunque no es una correlación establecida, de todas formas, es conveniente vacunarse año tras año.
¿Cómo se compone la vacuna contra la influenza?
La vacuna contiene proteínas de los virus, lo que nos permite desarrollar anticuerpos para defendernos de la infección. Éstas, por definición, contienen 3 o 4 cepas virales (proteínas de 3 o 4 virus). Por otro lado, y como la vacuna no tiene virus capaces de infectar, no hay posibilidad de que las personas se enfermen por esta fuente, ya que los virus no están completos. Lo que podría pasar es que el antígeno, al ser una proteína extraña al organismo, produzca fiebre y/o hinchazón en el lugar de la inyección, mas es algo leve y pasajero. Las vacunas contra influenza no causan esta enfermedad.
¿Cómo estamos posicionados actualmente versus décadas atrás en aspectos de protocolos de salud e investigación científica asociadas con el virus de la influenza? ¿Hemos avanzado?
Por supuesto que se ha avanzado. Primero que todo, se dispone de la vacuna. Además han surgido otras vacunas que pueden ser incluso más seguras que la actual, la que se produce en huevo, dando espacio a que muchas veces, incluso después del proceso de purificación, puedan quedar algunas proteínas del mismo que generen potencialmente algún tipo de alergia. En ese sentido, se están ensayando nuevos procesos de producción, en matrices distintas, incluso más seguras que el huevo. A la vez, disponemos de antivirales contra el virus de la influenza, y eso antes no lo teníamos.
Este último punto es clave, y para que sea efectivo el antiviral, tiene que ser administrado prontamente, porque el virus es capaz de replicar muy velozmente, y si bien el antiviral inhibe el proceso, si se suministra cuando las células ya están replicando el virus, llega tarde para realizar su labor. Es por ello que la indicación es suministrar el antiviral durante los primeros dos días después del comienzo de la enfermedad.
¿Cuál es su proyecto de investigación actual? ¿En qué línea está enfocada y cómo se une con el estudio de la influenza?
En mi proyecto de investigación FONDECYT actual, estudiamos adultos con neumonía adquirida en la comunidad (por ejemplo: que se infectaron en la casa o el trabajo), y una de las causas es el virus influenza. En ese sentido, y dado que en proyectos previos observamos que los virus son importantes, estamos enfocados en analizar la respuesta inmune de las personas, la cual pudiese explicar por qué hay quienes no desarrollan una enfermedad grave versus otros que si lo hacen, aun no teniendo factores de riesgo previos. En este proyecto tratamos de encontrar algún marcador, derivado desde algún parámetro de respuesta inmune, que pronostique cómo se desarrollará el cuadro después del contagio con el virus para determinar si presentará una enfermedad grave o no, de esta manera, y si logramos encontrar dicho marcador, podríamos eventualmente analizar si hay que hospitalizar o no al paciente.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
La ciencia intenta dilucidar muchos de los misterios que rodean a la tierra. Ya sea por medio del estudio de la vida microscópica, los ecosistemas o incluso yendo más allá de nuestra atmósfera, miles de investigadores en toda la orbe aportan cada día con un granito de arena que nos favorece en esta enorme balanza de incertidumbre.
En el lado de estas incertezas, y probablemente siendo acreedores de las más altas tasas de curiosidad, está la biología de los dinosaurios. Criaturas de la era primitiva que dan cuenta de cómo era nuestro planeta hace cientos de millones de años. Ancestros de las aves que alguna vez tuvieron como su patio trasero lo que ahora conocemos como planeta tierra.
Si bien, la figura de los dinosaurios se nos presenta muchas veces con hipérboles que nos hacen imaginar a animales fastuosos y magnánimos, lo cual está aderezado por la ciencia ficción, es la investigación real la que se ha encargado de desmitificar muchas de aquellas caricaturas. Una de ellas fue desechada cuando se comprobó que algunos dinosaurios tenían plumas, si ¡plumas! Muy distinto a lo que nos imaginábamos, ¿no?
En ese sentido, y para hablar de una especie de dinosaurio bastante peculiar que se ha encontrado recientemente, el Halszkaraptor escuilliei, conversamos con el Dr. Alexander Vargas, quien es académico de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile y un destacado Paleontólogo. El Dr. Vargas, quien actualmente está en un proyecto que pretende continuar los estudios embriológicos que buscan el dinosaurio interior de las aves, conversó con la Sociedad de Biología de Chile sobre esta nueva especie y desmitificó algunos aspectos que la rodean.
¿Cómo es este dinosaurio que combina características de varios animales que podemos apreciar hoy en día, entre ellas el hocico de un pato y las garras de un águila?
Es un dinosaurio muy raro que se encuentra dentro del grupo de los Dromaeosauridae, por lo cual es un pariente cercano al Velociraptor. Sin embargo, este ejemplar presenta características que indican una alta transformación, con especializaciones que sugieren un estilo de vida más bien acuático.
¿Esta especie vivía bajo el agua?
No sería tan tajante, sobretodo porque ya hay en la prensa algunas representaciones que insinúan que este animal fue como un pingüino, lo que no creo sea el caso.
El hocico es como un pato, aplanado hacia adelante, también presenta cambios frente a otros parientes como el del Velociraptor, y existen dos argumentos que tienen que ver con los huesos del brazo, los cuales están aplanados, y en eso, se parecen a los huesos de los pingüinos, pero esto podría incluso ser una deformación asociada a las condiciones de preservación. Por otro lado, la cara posee una red de canales neurovasculares por dentro del hueso que se argumenta, alojaban órganos electro-sensoriales que permitirían percibir presas en el agua, sin embargo, no es un argumento inequívoco, ya que existen otros dinosaurios que no coinciden para nada con un estilo de vida acuático y tienen también esta complejidad.
¿Cómo podríamos saber si este dinosaurio realmente era acuático?
Podríamos saber perfectamente si este dinosaurio estaba comiendo cosas en el agua, o en la orilla del agua, si desarrollamos un análisis isotópico. Los isótopos de diversos átomos, entre ellos el oxígeno, tienen proporciones distintas dependiendo de los ambientes en donde estén; analizar este parámetro permite conocer el hábitat del animal.
Yo encuentro perfectamente posible que el animal podría haber estado frecuentando el agua, pero decir que es un pingüino, es exagerado. No descarto que lo haya sido, pero la confirmación final de un estilo de vida con afinidades acuáticas la dará el análisis isotópico. Lo percibo como un animal que podría haber sido semi-acuático, no sé si al nivel de un pato o cisne, ya que ellos vuelan, y esto no tiene características de volar, los brazos serían emplumados pero pequeños. Es una especie nueva con “pico de pato” y cuello muy alargado, por lo cual puede ser legítimo compararlo con aves cuyo hábitat estaba situado entre el agua y la tierra.
En general, este grupo de dinosaurios cercanos al velociraptor y su familia, son lo más parecidos a las aves, ya que tienen plumas.
El análisis isotópico
Estos análisis se pueden hacer con fósiles, ya que los huesos todavía debiesen tener la marca de los isótopos. Por ejemplo, el Spinosaurus egipcio, fue el primer caso de un dinosaurio que se confirmó era acuático, y esto se realizó mediante dos características mucho más decidoras que en el caso del Halszkaraptor escuilliei. La primera de ellas fue el análisis isotópico, y la otra era que tenía paquiostosis.
¿Qué es la paquiostosis?
Es cuando los huesos, que normalmente son huecos, se presentan de manera maciza en estos dinosaurios, y esto es algo que sucede en animales acuáticos para permitirles sumergirse con mayor facilidad, todo esto muy bien documentado para muchos linajes independientes de seres vivos que respiran y se han vuelto acuáticos.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
La comunicación de la ciencia es algo que cada vez toma más fuerza en nuestro país. Diferentes programas y proyectos gubernamentales, entre ellos Explora de Conicyt o la Iniciativa Científica Milenio, se han hecho cargo de aportar en la construcción del puente que se necesita entre la investigación científica y la comunidad civil. Sin embargo, a Chile aún le falta por avanzar en dar a conocer la labor del investigador. En ese sentido, son los propios científicos quienes muchas veces están llamados a realizar esta tarea, la cual se les dificulta no por una falta de interés, sino de tiempo, esto último producto de demandantes labores académicas, investigativas y administrativas a su haber. Bajo este escenario, la extensión queda relegada.
En torno a este panorama, es que aparece el quehacer del periodista como una figura relevante, el cual en esencia recoge el bastión tanto de la divulgación como de la comunicación científica. De esta forma, el periodista o comunicador científico muta en un agente capaz de popularizar el conocimiento de una manera correcta, no con inconsistencias y frases descabelladas que saquen al científico de contexto.
En ese sentido, la anhelada sociedad del conocimiento se forja con una audiencia informada que sea capaz de separar hechos de ficción con investigaciones y resultados científicos, para ello es altamente necesario que la divulgación de la ciencia construya una cultura científica que le permita a Chile convertirse en un país ilustrado, de cara a la revolución tecnológica, por ejemplo.
Para conversar sobre los desafíos de la comunicación de la ciencia que tienen tanto científicos como periodistas, conversamos con el Dr. Marco Méndez, quien en la última Reunión Anual de la Sociedad de Biología de Chile estuvo a cargo del simposio: “Tendencias actuales en comunicación científica”.
¿Cómo se puede lograr una efectiva comunicación científica?
La comunicación de la ciencia es efectiva cuando el emisor de la información sabe cómo diferenciar los públicos a los que les está enviando el mensaje. Por ejemplo, no es lo mismo situarse frente a una audiencia de universitarios o colegas científicos, muchos de ellos doctores, que pararse frente a estudiantes de colegios e incluso pequeños de kínder, los contenidos y la forma deben ir mutando. En ese sentido, considero que los científicos tenemos un enorme desafío, el cual también puede convertirse en una gran herramienta.
¿Cómo se abordó esta temática en el simposio?
El simposio llamado “Tendencias actuales en comunicación científica”, se fortaleció sin duda gracias al trabajo que hemos venido haciendo científicos, sociólogos y periodistas que colaboran en diferentes instancias que contribuyen a fortalecer esta área. Un ejemplo de ello es el diplomado de Comunicación Científica que impartimos en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Chile.
En este programa académico no solo intentamos recalcar la importancia de llevar los conocimientos al siguiente nivel –con la comunidad como agente fundamental– sino que tratamos de entregar herramientas a científicos, periodistas, documentalistas, profesores y otros profesionales interesados en ser portavoces de este tipo de informaciones.
El rol del diplomado en Comunicación Científica
Este diplomado que actualmente va por su cuarta versión, permite acoger a diferentes profesionales interesados en recibir herramientas teóricas y prácticas vinculadas con la comunicación científica. Durante el periodo que dura el programa vamos tratando diferentes ideas para abordar la comunicación aplicada al mundo de la ciencia. En ese sentido, el que haya gente de diferentes profesiones, genera la posibilidad de formar personas que tengan la capacidad de hacer divulgación y comunicación de la ciencia desde una perspectiva amplia y en un ambiente donde todos aprenden de todos, visibilizando sus diferentes miradas.
Otra de las actividades que planeamos en el diplomado fue la realización de un simposio que abarcara una mirada múltiple en cuanto a la investigación que se desarrolla en esta época. Nuestra primera experiencia hasta el momento, fue en el marco del congreso de la Sociedad de Biología, lo que nos produjo una enorme satisfacción, ya que considero que esta organización está siendo pionera en diversos aspectos de la divulgación y comunicación científica.
Es importante recalcar que en el simposio tratamos de visualizar la idea de la percepción que tiene la comunidad sobre los científicos, esto último derivado de la encuesta que realizó Conicyt sobre esta materia, en la cual se mostró que la gente valoraba al investigador, situándolo como un sujeto de prestigio, sin embargo, cuando se les consultó si estaban dispuestos a incrementar los recursos destinados a investigación, la respuesta no fue positiva. La sociedad se interesa en la ciencia pero no en financiarla. Entonces uno de los focos es fomentar la difusión para que de alguna manera se entienda que se debe invertir más en ciencia y que esto es un beneficio para la sociedad como un todo, no solo para la comunidad científica.
¿Cómo se logra esta tarea?
Creo que para mejorar nuestros procesos de divulgación y comunicación hay que tener en cuenta experiencias que han sido exitosas en estos aspectos, entre ellas está por ejemplo el plan comunicacional del Museo de Historia Natural, MNHN, que considero formidable. Uno observa este tipo de trabajo y se da cuenta que todos los días están constantemente actualizando información, mantienen las redes sociales totalmente activas y generan un interés que atrae a la ciudadanía, tanto así, que es uno de los lugares más visitados en Chile.
Creo que ellos comprendieron que la comunicación científica es el nexo, el cual genera la coordinación con la sociedad y promueve la bajada del contenido científico.
Divulgación más allá de una mera charla
Si hablamos sobre cómo los científicos y científicas proponen divulgar su ciencia hacia la sociedad, es importante tener claro que las actividades de difusión que se desarrollen deben tratar de ser vinculantes con las comunidades. En ese sentido, dar charlas es muy bueno pero, sin embargo, es positivo que estas actividades ejerzan un mayor impacto e involucramiento con la gente. No basta con llevar la misma presentación que dimos en un congreso a un colegio. No se puede usar el mismo instrumento para los distintos tipos de público.
Bajo este contexto, las estrategias de difusión son claves y hay que definir bien a quien va dirigido el mensaje. Por ejemplo, se puede pensar en el público como un sujeto tomador de decisiones, si se quiere incidir en las políticas públicas. Esta estrategia ha sido muy exitosa, por ejemplo para el surgimiento de políticas públicas en el caso de la megasequía que aqueja a nuestro país. De este modo, es claro que generar una red de comunicaciones y extensión que involucre los nuevos y diferentes lenguajes de comunicación, es esencial.
Es un hecho que una de las estrategias adecuadas para enfrentar el problema de la “postverdad”, es precisamente a través de una divulgación y comunicación de la ciencia efectiva que lograremos cautivar públicos que entiendan que es la ciencia y como se enfrenta a los problemas que hoy tiene nuestra sociedad.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
Contar con un Ministerio de Ciencia es un anhelo por el que han trabajado por años científicos, parlamentarios, investigadores, academia, universidades y sociedades científicas.
Hoy, el ministerio está más cerca de ver la luz. Este martes, el gobierno ingresó suma urgencia al actual proyecto y ayer se discutió en segundo trámite constitucional en la Comisión de Ciencias y Tecnología de la Cámara de Diputados. Tal como se planteó al inicio de la sesión, el objetivo es que se apruebe antes del 11 de marzo, aunque no todos sus miembros estuvieron de acuerdo.
Más allá de si sale en este gobierno o en el nuevo, existe preocupación por quién será la persona que ocupe el cargo y encabece el desarrollo científico y la innovación del país. ¿Qué atributos debe tener este ministro o ministra de Ciencia, Tecnología e Innovación?
Según Cecilia Hidalgo, vicepresidenta de la Academia Chilena de Ciencia y la primera mujer en obtener el Premio Nacional de Ciencias Naturales (2006), este ministro debe estar convencido de la necesidad de aumentar los recursos para la investigación en ciencias, tecnología e innovación. “No avanzaremos si no invertimos en conocimiento y seguiremos siempre como un país en vías de desarrollo”, dice. Agrega que el que asuma el cargo debe tener capacidad para transmitir esta convicción de más recursos al gobierno, a quienes toman las decisiones. Sin querer adelantar nombres, dice que personas para el cargo hay.
Ramón Latorre, director del Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la U. de Valparaíso y premio nacional de Ciencias Naturales (2002), señala que la nueva autoridad debe venir del mundo científico. “Debe ser capaz de ver todas las ciencias, su relación con el arte, las humanidades. Hoy, en el mundo, se trabaja con una visión de transdisciplinariedad, que entienda que es la innovación y, sobre todo, que conozca el mundo político y que se maneje bien en él, que es donde los científicos flaqueamos”, reconoce.
Para el director del Instituto de Neurociencia Biomédica de la U. de Chile, Claudio Hetz, el próximo ministro tiene que ser un científico destacado, que haya participado de la discusión, que entienda de innovación, negocios y con conexiones políticas. “El problema hoy es entender nuestra realidad y necesidad, pero comunicarla al mundo político y económico. Yo pensaría en alguien como Pablo Valenzuela, pero que sea más político. Un científico con visión de país, que nos represente. No queremos que Conicyt sea ministerio. Necesitamos a alguien propositivo que represente la voz de los científicos”, indica Hetz. Junto con la autoridad que estará a la cabeza de esta institución, Hetz destaca que también son relevantes las personas que serán parte del equipo asesor, con científicos de renombre que recojan todas las voces de la ciencia, desde el mundo académico, Corfo, sociedades científicas, universidades, entre otros.
El senador Guido Girardi plantea que se requiere una persona capaz de manejar tres ámbitos: academia, ciencia e innovación. “Alguien que entienda que no todo es mercado. El Estado debe establecer prioridades para que con los recursos que tiene el país, Chile se convierta en una potencia mundial y que, al mismo tiempo, sea capaz de fortalecer la institucionalidad, la ciencia básica y que ésta esté también al servicio de los innovadores. Puede ser un científico que sepa de política. No es un cargo para la ciencia, sino para el desarrollo del país”, comenta.
Entre los científicos, al menos dos nombres surgen en pasillos: Mario Hamuy y Alexis Kalergis.
Este último, académico de la U. Católica y director del Instituto Milenio de Inmunología e Inmunoterapia (Imii), dice que contar con un ministerio “es una necesidad importante que nos permitirá dar un salto para pasar de ser un país que invierte poco en el conocimiento, con un 0,3 o 0,4% del PIB, para llegar a un 1%, esperamos, durante el próximo gobierno”. Sobre si estaría dispuesto a ser ministro en la próxima administración, dice que sí. “Creo que a todos los científicos nos interesaría apoyar el crecimiento científico del país. La ciencia es bastante transversal. El fortalecimiento de la institucionalidad vía un ministerio está posicionado en diferentes sectores políticos”.
Desde el Parlamento, el senador Francisco Chahuán también cree que junto con la nueva institucionalidad es necesario aumentar el porcentaje del PIB que se invierte. Según él, el actual presidente del consejo de Conicyt, Mario Hamuy, tiene todas las competencias para ser el primer ministro de Ciencia, Tecnología e Innovación. “Tiene capacidad técnica, ha estado durante todo el proceso legislativo, tiene, además, la fuerza para pedir los recursos adicionales -en caso de ser necesario- a la nueva administración, y genera un amplio consenso”, dice el parlamentario.
En opinión del presidente de la Comisión de Ciencias y Tecnología, diputado Alberto Robles, hay consenso entre los parlamentario, por lo que cree se puede aprobar este mes. Ayer se acordó discutir nuevamente la próxima semana e invitar a algunos actores relevantes. Si no existen modificaciones y esta comisión lo aprueba, el proyecto pasa luego a la Comisión de Hacienda. Si tampoco hay cambios, el proyecto podría quedar listo en las próximas semanas. Si se realizan modificaciones debe volver al Senado para evaluarlos y convertirse en ley si son aprobados. Si esto último no ocurre, se crea una comisión mixta para discutirlo nuevamente. “Creo que es una obligación de país contar con un Ministerio de Ciencia. Si la ciencia no se visibiliza, el país no crecerá”, dice Robles.
El estudio de nuestros bosques es algo que muchas veces como sociedad tenemos olvidado, sin embargo, la comunidad científica chilena una vez más se hace cargo de esta falencia, y por medio de acabadas investigaciones, da cuenta de informaciones realmente sorprendentes.
Este es el caso de la investigación de la doctora Alejandra Zúñiga, quien es académica del Instituto de Ciencias Ambientales y Evolutivas de la Universidad Austral de Chile. A través de su área, ecofisiología y fisiología vegetal, realizó importantes hallazgos en 4 especies nativas de nuestro país.
A lo largo de su trayectoria, la Dra. Zúñiga, ha intentado comprender de mejor forma todos aquellos mecanismos que tienen distintas especies vegetales para colonizar ambientes estresantes, observando principalmente el funcionamiento de especies nativas. De esta forma, llegó a indagar importantes propiedades de la Pitra, el Arrayán, el Temu y el Canelo, especies que al parecer poseen “superpoderes”, ya que pueden sobrevivir a inundaciones durante periodos prolongados.
Para conocer más acerca de esta investigación, la Sociedad de Biología de Chile, entrevistó a la Dra. Alejandra Zúñiga.
¿Cómo nace su interés por el estudio de plantas con este tipo de características?
Siempre he trabajado en modelos de plantas que, desde el punto de vista científico, poseen múltiples cualidades que las hacen diferenciarse de otras. En ese sentido, creo que es fascinante poder comprender porqué algunas especies resisten condiciones ambientales extremas.
En este camino de interés, fue que hace 13 años aproximadamente, cambié mi modelo de estudio dentro del área de la fisiología del estrés, por aquellas especies que crecen en extremos hídricos, todo esto gracias al estudio de bosques pantanosos. Así fue como me interesó particularmente comprender cómo ciertos árboles podían resistir a factores como la sequía y el anegamiento, este último, menos estudiado que otros factores de estrés ambiental a nivel mundial, y menos aún en formaciones vegetales que ocurren en Chile.
¿En qué lugares se estudian este tipo de especies?
Normalmente, cuando estudiamos los mecanismos fisiológicos de tolerancia al estrés se va a lugares donde se registran las condiciones que podrían ser estresantes para las plantas. En ese sentido, estudiamos estas especies (Pitras, Arrayán, Temu y Canelo), porque corresponden a plantas que crecen en zonas con drenaje de agua impedido o bosques pantanosos. Estos bosques tienen una distribución en Chile muy fragmentada, lo que ha convertido a estas áreas en lugares con mucho deterioro, debido al efecto antrópico y la intensa extracción de leña.
Por otro lado, la mayoría de estas zonas de bosques pantanosos no han sido muy valoradas desde el punto de vista económico, lo que hace que sean intervenidas frecuentemente. Por ello, este tipo de ambientes no ha sido muy estudiado, e incluso el Estado chileno, ha financiado su drenaje con fines agrícolas o forestales con especies exóticas, lo que ha resultado en una pérdida de recursos a largo plazo.
Cabe destacar que en el Amazonas, por ejemplo, se han estudiado mecanismos de resistencia a anegamiento en árboles, sin embargo, en nuestro país, es la primera vez que se hace un registro de especies que se pueden aclimatar al anegamiento en términos fotosintéticos, mostrando que pueden resistir y aún crecer en períodos de inundaciones de varios meses.
¿Son frecuentes este tipo de estudios?
Este tipo de estudios no son tan frecuentes en nuestro país, pero ahora que lastimosamente hemos tenido muchos más aluviones y crecidas de ríos, productos de desbordes o periodos de lluvia muy fuerte en muy poco tiempo, poder estudiarlos cobra mayor relevancia, pensando principalmente en acciones de restauración de sitios inundables usando las especies más adecuadas.
En el caso de nuestro estudio, los árboles estudiados pueden crecer en un tipo especial de suelo, donde hay constantes inundaciones. Estos suelos se conocen como Ñadis. Dichos tipos de superficie son muy difíciles de reforestar con cualquier especie que no sea la nativa, ya que al ser drenados, se exponen fuertemente al oxígeno del aire que genera un rápido consumo de la materia orgánica, entre otros procesos. El oxígeno, al entrar muy estrepitosamente, genera una disminución dramática de la profundidad de dichos suelos haciendo muy difícil su uso para fines productivos convencionales. Pitras, Arrayanes, Temus y Canelos, resisten a este tipo de condiciones especiales, en contraste a otros árboles como el Eucaliptus. Es por ello que cuando el gobierno promovió el drenaje de ñadis, para la plantación de Eucaliptus, estos no resistieron y terminaron muriendo.
Finalmente, cabe mencionar que hubo otro trabajo parecido en el cual se analizaban las propiedades de ciertas respuestas de tolerancia del Coihue común, Nothofagus dombeyi y el coihue de Chile, Nothofagus nitida, donde el último se aclimató al anegamiento, pero no al nivel de las plantas correspondientes a este reciente estudio.
El rol de los estomas
Los estomas son estructuras de la hoja, que conforman pequeños orificios que funcionan como ventanas, por donde se transpira el agua desde las raíces e ingresa el aire con dióxido de carbono para permitir la fotosíntesis. En el fondo, los estomas son dos células que cuando están llenas de agua se abren y cuando están secas se cierra, en ese sentido, cuando hace mucho calor y la planta pierde agua por las hojas, estos estomas eventualmente se podrían cerrar para evitar la pérdida de líquido. Al contrario, en la mañana, cuando hay mayor humedad y la temperatura no es tan alta, los estomas están totalmente hidratados y por tanto abiertos. Esto es así en la mayoría de los árboles del bosque templado.
Cuando la planta está sumergida y tiene sus raíces sumergidas, no le llega oxígeno. Para ejemplificar, es como estar en el agua aguantando la respiración, ¿qué se puede hacer? La solución sería tener una especie de “snorkel”.
En el mundo de las plantas que resisten a este tipo de condiciones, este rol de “snorkel” lo cumplen las raíces adventicias y las lenticelas, estructuras que movilizan oxígeno desde la parte aérea a las partes de las planta que están bajo el agua. Es un mecanismo fisiológico para resistir y tener oxígeno en momentos en que todo está sumergido.
Los próximos desafíos de esta investigación
Desde el punto de vista científico, queremos ahondar en los estudios que estamos desarrollando, enfocándonos especialmente en el Arrayán, una especie que se aclimató muy bien a períodos cortos de inundación. Sin embargo, al largo plazo, no tienen buena respuesta, al contrario del Canelo, que mantiene bajas tasa de transpiración de agua, pero resiste períodos más largos.
Entonces, dado estos antecedentes, queremos dilucidar qué tan rápido perciben estas plantas las condiciones de anoxia o hipoxia (ausencia o disminución del oxígeno), lo que correspondería a una respuesta clave para aclimatarse al estrés por anegamiento. Frente a esto es importante señalar que el arrayán, en periodos cortos de inundación, aumentó la apertura de sus estomas y también aumentó su tasa de fotosíntesis, lo que es poco común en la mayoría de las especies, aún las resistentes. En general, todas las especies también aumentaron la extensión de sus hojas y presentaron más estomas por unidad de superficie, sugiriendo que aumentan su capacidad para “bombear” agua en períodos de inundación, como un mecanismo para lidiar con este estrés ambiental.
Fuente: 4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Periodista: Patricio Grunert Alarcón. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: support@4id.cl o comunicaciones@4id.cl
Citar como fuente a: 4ID/CONGRESS ® / Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
A pocos días del cambio de hora que se efectuará en territorio nacional, la Sociedad de Biología de Chile conversó con el Dr. Adrián Ocampo, quien es experto en Cronobiología.
El Dr. Adrián Ocampo es Médico Cirujano y Doctor en Ciencias Biomédicas de la Universidad de Chile. Actualmente trabaja como Profesor Asociado del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM) y su área de investigación se relaciona con los aspectos cronobiológicos del ciclo sueño-vigilia.
Según el especialista: “El origen evolutivo de nuestro linaje se traza en la región tropical de África. De este linaje nuestra especie heredó un modo de vida diurno en un ambiente sometido a un ciclo de 12 horas de día, y 12 de noche. Toda nuestra evolución biológica ha transcurrido optimizando el rendimiento de nuestra vigilia diurna y protegiendo el sueño nocturno. Estudios recientes en culturas de cazadores recolectores contemporáneos muestran que, en condiciones naturales, somos una especie diurna estricta”.
¿Cuáles son los efectos biológicos implicados con el cambio de horario?
El tema es complejo y posee al menos tres dimensiones de
estudio, una de ellas tiene relación con los relojes biológicos circadianos (que poseen un período cercano a 24 horas), los cuales organizan la conducta, la fisiología y el metabolismo del individuo en el marco temporal.
Nuestros relojes circadianos permiten predecir los momentos críticos, (amanecer, atardecer, alimentación, etc.) de tal forma que nuestro organismo actúe de manera anticipatoria, preparándolo para enfrentar el día y la noche.
Otra dimensión está vinculada con las cuotas de sueño y vigilia necesarias para un óptimo rendimiento del organismo, que pueden ser afectadas por el cambio horario.
La tercera dimensión está relacionada con el efecto que tiene este cambio sobre los patrones temporales de la actividad metabólica y endocrina. Todos estos procesos están interrelacionados y responden de manera diversa, dependiendo de la magnitud y contexto en que ocurran.
El Dr. Ocampo plantea que dadas las importantes consecuencias en la biología humana, toda decisión en torno a cambiar o mantener el régimen horario requiere de un análisis que incorpore a especialistas que permitan comprender en profundidad el impacto en la salud.
¿Qué efectos tuvo el mantener un horario fijo durante el año pasado?
Al mantener fijo el horario de verano durante el invierno, el amanecer se desplazó hacia las horas de la mañana.
En los humanos el amanecer es la fase más importante para que nuestros relojes se sincronicen con el ciclo día-noche. Específicamente es en el amanecer cuando nuestro reloj principal, localizado en el hipotálamo y que está conectado directamente con la retina, adelanta nuestro tiempo biológico. Para los humanos es crítico, porque nuestro reloj tiende espontáneamente a atrasarse, ya que su período natural es mayor a las 24 horas. Si no recibimos la luz del sol o una cantidad importante de iluminación al amanecer, el organismo se comporta como si aún fuese de noche, haciendo que nuestro rendimiento cognitivo, metabólico etc. se desacople de la hora local. Entonces, cuando se tomó la determinación de mantener el horario fijo, obligamos al cerebro a vivir como si fuese día lo que el cuerpo experimenta como si aún fuese parte de la noche.
En consecuencia, como lo natural en el humano es dormir de noche, nuestro cuerpo fue obligado durante el invierno pasado a despertarse antes de la hora que naturalmente le correspondería según el amanecer. Esa privación de sueño, al ser acumulativa, eventualmente puede generar una deuda que el organismo no es capaz de absorber, con consecuencias posiblemente catastróficas en sujetos vulnerables. En suma, es deseable un ajuste que retrase el horario local en el paso del verano al invierno para alinear el amanecer con el inicio de la actividad de la población. Es lo que hacen las poblaciones humanas en condiciones naturales, levantándose más tarde en el invierno.
¿Es necesario que se produzca un cambio cultural en torno al tema?
Creo que van a pasar varios años para que la sociedad entienda la relevancia de proteger nuestros ritmos biológicos. Mira lo que pasó con el tabaco. La población tardó varias décadas en comprender las consecuencias deletéreas en la salud de un hábito culturalmente aceptado. Pasaron años y mucho esfuerzo de la comunidad del ámbito de la salud para que palabras como “carcinógeno” se instalaran en el uso popular, lo que finalmente ha permitido el diseño de políticas y legislaciones que protegen a la población.
La investigación en el campo de los ritmos biológicos y el sueño será muy relevante para poder generar este cambio cultural. Tenemos que hacer un trabajo de educación importante, y enseñar que, al afectar los ritmos biológicos, entre ellos el del ciclo sueño-vigilia, estamos provocando una intervención mayor en la salud de las personas. Un concepto emergente en el ámbito de la medicina de los ritmos biológicos es el de cronodisrupción, donde la pérdida de la organización temporal del organismo es considerada causa eficiente de trastornos. En ese sentido, estudios epidemiológicos en el mundo han determinado que alteraciones en los periodos de sueño y vigilia pueden producir una vulnerabilidad biológica mayor en distintos ámbitos de la medicina, por ejemplo, en trastornos neuro-psiquiátricos, endocrinológicos e incluso inmunológicos. Hoy existe un debate al respecto.
¿Es positivo el cambio de hora que se producirá este 14 de mayo?
Creo que los expertos coinciden en que desde el punto de vista biológico es una medida adecuada porque permite alinear el ritmo de la población al marco temporal del amanecer.
La luz artificial de uso corriente no es capaz de reemplazar el estímulo de la luz natural sobre nuestro reloj, tanto por la intensidad de la luz como por las propiedades espectrales de la luz de amanecer. Esperamos que en la primavera tengamos otro ajuste, en sentido contrario.
¿Los chilenos duermen poco?
Los pocos estudios poblacionales disponibles
muestran que al menos en Santiago la gente duerme menos tiempo que las 8 horas recomendadas. En particular durante los días laborales, la población duerme varias horas menos del tiempo que le corresponde, de 5 a 7 horas. Si lo analizamos así, son de 1 a 3 horas menos por noche, lo que tiene un negativo efecto acumulativo. Si bien durante el fin de semana puedes compensar cuantitativamente parte de esa deuda de sueño, hay efectos secundarios, particularmente de tipo metabólico, que no serán compensados. La deuda acumulada de sueño, producto de la restricción crónica de sueño, podría estar relacionada con la alta prevalencia de patologías tales como la obesidad, hipertensión y diabetes.
Falta aún mucho por saber respecto de los hábitos de sueño de los chilenos y su impacto en la salud pública.
Fuente: Patricio Grunert Alarcón, Todos los derechos reservados. ®
4ID/CONGRESS, Todos los derechos reservados. ®
Para ser reproducida rogamos contactar a: patricio@4id.cl, support@4id.cl o citar como fuente a: www.4id.cl
Dr. Adrián Ocampo, todos los derechos reservados. ®