Si no quieres envejecer tan rápido, no te subas a una escalera

Einstein ya se dio cuenta: si subes a una escalera, envejecerás más deprisa. Ello se debe a que, cuanto más fuerte sea el campo gravitatorio, más rápido será el movimiento y mayor la dilatación temporal (es decir, más despacio transcurrirá el tiempo).

O sea, que cuanto más lejos estemos de una fuente gravitatoria (es decir, cuanto menos experimentemos la fuerza de la gravedad), más rápidamente transcurrirá el tiempo para nosotros. Al subir una escalera, nos alejamos de la Tierra, y por eso la fuerza de gravedad que actúan sobre nosotros disminuye. Físicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han demostrado que este efecto también sucede con una diferencia de altura de solo 33 centímetros.

Por ejemplo, si subimos hasta la última planta del Empire State Building, que está a 380 metros de altura, y permaneciéramos allí durante 79 años… perderíamos 0,000104 segundos de nuestra vida.

No es demasiado tiempo, ni siquiera el suficiente para pestañear, pero a mayor altura las cosas pueden ser más significativas. Por ejemplo, en los satélites GPS, que están a una altura de 20.000 km, deben adelantarse los relojes 45 microsegundos al día. Si no se hicieran este tipo de correcciones, en 2 minutos la lectura de un GPS se volvería imprecisa. Al día, habría errores de 10 km al fijar una posición.

Si nos fuéramos a Marte, al ser un planeta más pequeño y ligero que la Tierra, y por tanto con una gravedad inferior (dos quintas partes la nuestra), envejeceríamos más rápido que aquí. De hecho, la superficie de Marte es 3 años más vieja que la superficie de la Tierra debido a la dilatación temporal gravitatoria.

En el extremo contrario, existe un lugar donde envejeceríamos mucho más lentamente. El otro día os hablé de él, en el artículo Comparando una estrella de neutrones con Manhattan. En efecto, una estrella de neutrones es un lugar ideal para mantenerse joven y lozano (respecto a los que vivimos en la Tierra), el lugar donde se irían a mudar los adictos al botox (si pasarían un tiempo en la estrella, y luego volverían a la Tierra para restregarnos su juventud), la residencia de la tercera edad ideal.

Las estrellas de neutrones son tan densas que una simple cucharadita de la materia superdensa de una estrella de neutrones puede pesar cientos de millones de toneladas. La estrella de neutrones más masiva que se ha visto nunca fue referida en 2010 por un grupo internacional de astrónomos: un púlsar que está a 3.000 años luz de la Tierra y que gira sobre sí mismo 317 veces por segundo. Una gravedad tan extrema desemboca en una enorme dilatación temporal. De promedio, el tiempo que experimenta un observador en el espacio por cada 60 minutos que alguien se encuentra en una estrella de neutrones es de 65 minutos.

Fuente:

Xakata Ciencia

Webidemiología: a la caza de las enfermedades por Internet

Hace unos días oía en la NPR (National Public Radio americana) que explicaban cómo, cada vez más, los sistemas de vigilancia epidemiológica se fijan en los patrones de comportamiento de los ciudadanos en Internet como fuente de información para prever situaciones de riesgo . Parece mentira, pero el hombre del 2012, cuando se encuentra mal, antes de ir al médico se sienta delante del ordenador o coge el móvil con conexión a Internet para comentar con 140 caracteres qué le pasa y teclear sus síntomas en la ventanilla de búsqueda de Google para saber de qué mal ha de morir.

Cuando se acerca la estación de la gripe, se disparan las visitas a los servicios de urgencia de los hospitales y los centros de atención primaria. El aumento del número de casos es el que activa la alerta de los servicios de vigilancia epidemiológica y hace que todo el sistema sanitario se ajuste a una situación transitoria estacional que se repite año tras año. En estos casos, la previsión y las campañas preventivas de vacunación son muy importantes. Para otros tipos de enfermedades infecciosas menos frecuentes (y que no responden a un patrón estacional, sino más bien ocasional), la vigilancia epidemiológica es aún más esencial, y necesita de indicadores que permitan detectar de forma rápida una situación que puede constituir una epidemia.

En Estados Unidos esta vigilancia es responsabilidad de los Centers for Disease Control and Prevention (CDC) de Atlanta, que centralizan los datos e informes provenientes de médicos y laboratorios de todo el país para detectar nuevos brotes de una enfermedad. Este sistema hace que, normalmente, haya un desfase de una semana entre que se produce el brote y la difusión del informe oficial de los CDC. Es trabajo de los epidemiólogos (una especie de detectives a la caza de los primeros indicios del estallido de una enfermedad infecciosa) estar al acecho, por ejemplo, del aumento de las consultas telefónicas a los hospitales o de la venta de termómetros y de medicamentos para bajar la fiebre. Y, actualmente, también vigilan Internet.

Es cierto que quien teclea las palabras «fiebre» o «antigripal» en Google tiene bastantes números de acabar llamando al médico y, por ello, la información derivada de millones de búsquedas como ésta puede ser de utilidad para prever, con varios días de antelación, cuándo y dónde habrá que intervenir. Con este objetivo Google creó Google Flu Trends, que proporciona cálculos, prácticamente en tiempo real, sobre la incidencia de la gripe basados ​​en consultas de búsqueda globales para varios países y regiones de todo el mundo. El estudio de Google Flu Trends (publicado en 2009 en Nature) demostró que existe una alta correlación entre la frecuencia relativa de determinadas consultas en la red y el porcentaje de visitas al médico relacionadas con los síntomas de la gripe, y gracias a ello se pueden estimar los niveles de gripe en una determinada región (con un tiempo de respuesta de un día). Actualmente, la herramienta de Google cubre diversas áreas del mundo y también está en funcionamiento una herramienta equivalente sobre la incidencia del Dengue (Google Dengue Trends). Incluso se han llevado a cabo estudios para valorar la utilidad de Google Flu Trends en la práctica del servicio de urgencias de un hospital, como en el caso de un trabajo que acaban de publicar investigadores de la Universidad Johns Hopkins de Baltimore (artículo) y en el que corroboran las conclusiones de estudios posteriores sobre la correlación entre el aumento búsquedas en Internet y las visitas hospitalarias.

Incidencia mundial de la gripe a 25 de febrero de 2012 (Fuente: Google Flu Trends)

A pesar de la validez de herramientas como éstas, la webidemiología no sustituirá los métodos tradicionales de vigilancia epidemiológica sino que los complementa. Los métodos de vigilancia basados ​​en las búsquedas en Internet también tienen sus puntos débiles, como han puesto de manifiesto investigadores de la Harvard Medical School, que analizaron cómo, en los primeros momentos del brote de cólera de Haití, los datos obtenidos de Twitter y de HealthMap coincidían con los informes oficiales, mientras que cien días más tarde, aunque seguía habiendo brotes de la enfermedad, la información en la red había disminuido.

Con todo, los epidemiólogos valoran la utilidad de este tipo de recursos y de la red, en general, como fuente de comunicación entre médicos y pacientes, para analizar cómo la gente percibe las campañas de vacunación y su comportamiento durante una epidemia.

Fuente:

Dixit Ciencia

¿Nuestras células emiten ruidos? Sí, claro que sí...

Las células de nuestro no cuerpo no solo emiten sonido, sino que sabiendo interpretar estos sonidos podríamos incluso diagnosticar un cáncer de una forma más eficaz.

Investigadores de la Universidad de California, en Los Ángeles, ya habían estudiado células de la levadura de cerveza, descubriendo que sus paredes celulares vibraban a un ritmo de 1.000 pulsaciones por segundo. Estos movimientos, transformados en sonido, crean lo que los científicos han descrito como un sonido de alta frecuencia (el equivalente a dos octavas por encima de la nota media Do en un piano). Los responsables de estas vibraciones son los motores moleculares que transportan las proteínas por el interior de la célula.

Obtener sonidos de las células humanas es más difícil, porque las células animales poseen membranas cuya ondulación dificulta las vibraciones. Con todo, las células humanas “emiten un quejido” cuando reciben luz.

Esta propiedad la están aprovechando Richard Snook y Peter Gardner, biólogo de la Universidad de Manchester, para detectar un cáncer. Para llevar a cabo sus experimentos, bombardearon células de próstata humana con rayos infrarrojos, y los micrófonos percibieron miles de notas simultáneas generadas por las células. El análisis estadístico de estos sonidos podría ser muy significativo, tal y como señala Gardner:

La diferencia entre una célula sana y otra cancerígena es la que hay entre dos grandes orquestas interpretando a la vez, solo que en la orquesta cancerígena la tuba desafina horriblemente.

Ahora están intentando perfeccionar la técnica para conseguir reemplazar los actuales tests de detección prebiótica de cáncer de próstata, que son poco fiables.

Fuente:

Xakata Ciencia

Un asteroide pasará cerca de la Tierra en 2013

Un asteroide de 50 metros de diámetro pasará muy cerca de la Tierra en 2013, según ha descubierto un grupo de astrónomos en Granada, sur de España.

Según los cálculos de los astrónomos del observatorio de La Sagra, el asteroide pasará el 15 de febrero a una distancia de 24.000 kilómetros de la Tierra, es decir se acercará más a nosotros que algunos satélites comerciales.

Su poder destructivo es similar al de una bomba de hidrógeno, según los científicos, que no obstante descartan cualquier peligro.

La Agencia Espacial Europea (AEE) informó este jueves que el asteroide no supondrá amenaza alguna para el planeta.

En 1908, un asteroide algo menor, de 40 metros de diámetro, se estrelló en Siberia, arrasando un área de 2.000 kilómetros cuadrados, aproximadamente la superficie del área metropolitana de Londres, según recuerda Gerhard Drolshagen, de la AEE, a la agencia de noticias Press Association.

Fuente:

BBC Ciencia

Nanotecnología para estudiar la reparación de ADN

Hebras de ADN y proteínas AddAB responsables de la reparación del ADN en bacterias. | Fernando Moreno.

En las células humanas, tanto las actividades metabólicas habituales como los factores ambientales (exposición a luz ultravioleta o radiación), producen daños en el ADN. Nuestro organismo dispone de una serie de procesos reparadores de estas lesiones. Esta actividad correctora es compleja e importante ya que una pérdida en su efectividad da lugar al envejecimiento prematuro y a mutaciones, siendo estas últimas una de las principales causas de la aparición de cáncer.

Fernando Moreno junto al instrumento 'pinzas magnéticas'.

Fernando Moreno, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), ha encontrado respuestas a cuestiones clave en la reparación de ADN, utilizando estrategias basadas en técnicas de molécula individual.

Mónica Luna.- ¿Con qué frecuencia se produce una rotura en nuestro ADN?

Fernando Moreno.- La integridad de nuestro ADN está amenazada continuamente. Estas amenazas generan lesiones en el genoma y una fracción de éstas se convierte en cortes de la doble hebra del ADN. En una célula humana se produce, en promedio, del orden de 50 roturas de doble hebra al día. Por tanto, durante la media hora que dura esta entrevista, tendremos estadísticamente un corte en el genoma en cada una de nuestras células. Si consideramos el conjunto de todas las células que componen nuestro organismo, tenemos unos 100 trillones de roturas cada media hora.

M. L.- Estas cifras tan impresionantes hacen pensar que los mecanismos de reparación son robustos. ¿Cómo funcionan?

F. M.- Afortunadamente tenemos mecanismos de reparación del ADN muy sólidos y a la vez altamente complejos. Uno de estos mecanismos, denominado recombinación homóloga, utiliza el hecho de que cada cromosoma posee dos copias idénticas de su ADN. Podemos decir que uno es la copia de seguridad del otro. En el caso de doble rotura se utiliza la información del cromosoma compañero para recuperar la información perdida por la lesión. Todas estas operaciones las realizan proteínas y máquinas moleculares que son capaces de cortar, copiar, pegar etc... fragmentos o trozos de ADN en la cadena dañada.

Proteínas (gris) responsables del mantenimiento estructural de cromosomas. | F. Moreno.

M. L.- Resulta fascinante que este proceso tan complejo se realice con tanta frecuencia. ¿Qué parte del proceso estudian y cómo lo hacen?

F. M.- Una parte de nuestra investigación consiste en estudiar el primer paso de la recombinación homóloga. Éste consiste en convertir una cadena doble, fruto de un corte, en una molécula de hebra sencilla. Para ello unas proteínas, las helicasas, actúan como motores moleculares recorriendo el ADN con el fin de separar ambas hebras. Al mismo tiempo, unas enzimas denominadas nucleasas se encargan de cortar la hebra en el lugar adecuado. Nosotros estudiamos cómo ocurren estos procesos utilizando un instrumento denominado "pinzas magnéticas" y la técnica de microscopía de fuerzas.

M. L.- ¿Cuáles son las ventajas de utilizar estas técnicas?

F. M.- Te permiten estudiar cómo suceden estos procesos de reparación para una única molécula de ADN y una única proteína, proporcionando información que es inaccesible en experimentos bioquímicos convencionales. Estas técnicas permiten observar estados intermedios en una reacción sin necesidad de promedios de muchos eventos. Con las pinzas magnéticas estudiamos la dinámica de motores moleculares que se desplazan a lo largo del ADN en tiempo real. Podemos medir la velocidad a la que se desplazan o la fuerza que ejercen sobre el ADN. Podemos, por ejemplo, introducir daño deliberadamente y ver como estas proteínas reparadoras se comportan al encontrar este daño.

Esquema de unas pinzas magnéticas. | F. Moreno.

M. L.- ¿Cómo funcionan las pinzas magnéticas?

F. M.- Este aparato es capaz de manipular y estirar una molécula de ADN usando unos imanes muy potentes. Como el ADN es muy pequeño y además no es magnético lo que hacemos es unir uno de sus extremos a una esfera de una micra de diámetro que sí es magnética. El otro extremo del ADN está fijo a un punto de una superficie. Ahora si acercamos el imán a la esfera magnética lo que haremos será aplicar una tensión y estirar el ADN. A partir de las fluctuaciones y de la posición de la esfera magnética podemos calcular la fuerza que ejercen las proteínas reparadoras en la hebra de ADN y la velocidad a la que se desplazan por dicha hebra.

Fuente:

El Mundo Ciencia

Banco Mundial: Tala ilegal genera hasta US$ 15,000 millones

Un informe presentado por el Banco Mundial (BM) afirma que la tala ilegal de árboles genera entre US$ 10.000 y 15.000 millones al año en todo el mundo.

Según el BM, el problema es mayor en los bosques del Sureste de Asia, en África Occidental y en América del Sur, donde operan bandas organizadas que corrompen a los mismos funcionarios que deberían controlar esas operaciones ilegales.

El corresponsal de medio ambiente de la BBC, Richard Black, asegura que el daño ecológico de los taladores no se mide sólo en términos económicos sino humanos, por las comunidades locales que se ven afectadas, y el impacto en la vida salvaje de los bosques.

El reporte del BM indica que países como Papua Nueva Guinea o Indonesia están endureciendo sus controles y pide al resto de la comunidad internacional que siga el ejemplo.

Fuente:

BBC Ciencia