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30 de marzo de 2012

Cassiopeia A, la explosión que volvió una estrella del revés

Un estudio indica que la explosión de la estrella que dió origen a al remanente de supernova Cassiopiea A ha vuelto del revés el material de la estrella. Los elementos que en su día se encontraban en las zonas más internas de la estrella, aparecen ahora cerca de los bordes de los restos de la explosión. Las observaciones realizadas con el telescopio espacial Chandra han permitido conocer cómo se encuentran distribuidos en estos restos los elementos que formaban la estrella.

Cassiopeia A

NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/GSFC/U.Hwang & J.Laming

Como se puede observar en la imagen, la estructura de una estrella se organiza en capas, como si fuese una cebolla. Los modelos nos dicen que hacia el interior de la estrella vamos a encontrar elementos cada vez más pesados. En este caso la imagen muestra las capas que tendría una estrella masiva (com más de 8 masas solares) antes de su explosión en supernova. En el centro de la estrella encontramos hierro, rodeado por una capa de azufre y silicio, más al exterior habría otra capa con magnesio, neón y oxígeno, y más hacia afuera encontraríamos carbono, helio e hidrógeno. Esta distribución se debe al proceso de fusión nuclear del que obtienen su energía las estrellas, en este proceso se fusionan diferentes elementos en otros más pesados. Durante la mayor parte de su vida, una estrella fusiona hidrógeno en helio, pero con el tiempo el hidrógeno acaba escaseando y la estrella pasa a fusionar el helio, esto es el principio del fin de la estrella, progresivamente irá agotando el helio y el resto de materiales tratando de mantener vivo su proceso de fusión. La fusión de cada uno de estos elementos se produce cada vez más hacia el centro de la estrella, donde se alcanzan las temperturas más altas. Fusionar elementos más pesados requiere alcanzar temperaturas cada vez mayores. Cuando no pueda hacerlo la estrella habrá llegado a su final. En el caso de las estrellas más masivas, su final es una supernova, que será capaz de producir los elementos más pesados, como el hierro.

En la imagen, los colores que vemos en los restos de la supernova muestran dónde abundan los diferentes elementos. El azul representa el hierro, que en su día estuvo en el centro, pero que ahora lo vemos en las partes más externas de los restos. Es más, no se han llegado a encontrar evidencias de hierro hacia el centro de la remanente. En verde vemos el azufre y el silicio, que también se encuentran hacia el exterior, y que en su día debieron estar rodeando el núcleo de hierro. Toda esta distribución apunta a que en la explosión se tuvo que producir una fuerte inestabilidad que ha acabado por llevar las partes más internas de la estrella hacia las partes más externas de la remanente.

Este trabajo es el más exhaustivo realizado hasta el momento de las emisiones de rayos X de una remanente de supernova. El estudio ha permitido calcular las cantidades existentes para los distintos elementos. En los restos se ha encontrado 0,13 masas solares de hierro, 0,03 de azufre y 0,01 de magnesio.

Los investigadores han encontrado acumulaciones de hierro casi puro, lo que indica que éste se debió producir mediante reacciones nucleares cerca del centro de la pre-supernova cuando se formó la estrella de neutrones.

Noticia original: Cassiopeia A, A Star Explodes and Turns Inside Out.

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Campos de Estrellas

29 de marzo de 2012

MIT: Demuestran que los recuerdos residen en unas pocas neuronas

¿Cuántas veces has entrado a un sitio y de repente te envuelve un olor que te traslada inmediatamente a un momento agradable de tu infancia? ¿O a un momento desagradable? Los recuerdos…entre la comunidad científica siempre a cabido la duda de si los recuerdos como tales tienen residencia “física” en unas pocas neuronas o son complejas redes neuronales que implican varias zonas del cerebro. En un estudio del Instituto de Massachusetts los investigadores han usado la optogenética para demostrar que los recuerdos residen en unas pocas neuronas.

Ya en los años 90 el neurocirujano Wilder Penfield observó por casualidad que el estímulo de unas pocas neuronas podía desembocar en complejos pensamientos. Este cirujano trataba pacientes con epilepsia a los que estimulaba con pequeñas corrientes las zonas del cerebro donde se originaban los ataques. Esta operación la hacía con anestesia local para que pudiese ir controlando que los pacientes seguían conscientes durante la operación. Se dio cuenta de que cuando estimulaba una pequeña zona de neuronas en el hipocampo, una zona considerada como esencial para los recuerdos, los pacientes reportaban experiencias muy complejas y recuerdos del pasado. Los científicos siguieron investigando pero hasta el día de hoy no se había demostrado que estimular las neuronas del hipocampo fuera suficiente para rememorar un episodio del pasado.

Para el experimento los científicos han usado la optogenética. Esta ténica consiste en estimular mediante luz células, en este caso neuronas, genéticamente modificadas para que expresen proteínas activadas por luz, en este caso las rodpsinas-canal (ChR2).

Primero los investigadores identificaron las neuronas del hipocampo que son activas cuando el ratón está explorando un nuevo entorno. Determinaron que genes eran activados en estas células y posteriormente los acoplaron con el gen de la proteína ChR2, capaz de ser activada por la luz.

Posteriormente, mediante haces de fibra óptica estimularon neuronas y demostraron que las proteínas acopladas a ChR2 sólo se expresaban en aquellas neuronas estimuladas por luz. De esta manera quedaban contraladas aquellas neuronas que podrían estar implicadas en el recuerdo.

El siguiente experimento fue el que desveló sus sospechas. El ratón fue trasladado a un nuevo entorno y se le dió un pequeño golpe en el pié registrando qué neuronas del hipocámpo se activaban y qué genes se expresaban en ellas tras esta situación. Posteriormente, al igual que el experimento anterior acoplaron los genes a la proteína ChR2 para activar su expresión mediante luz. La pregunta era ¿recordará que ese entorno es malo para él cuando se estimule ese grupo de neuronas con luz?

En efecto, cuando los investigadores estimularon las neuronas mediante luz usando los haces de fibra óptica en un entorno totalmente distinto al que le produjo el daño hizo que el ratón rápidamente adoptase una posición de defensa. Habían conseguido rememorar mediante un simple estímulo de luz ese mal trago en el pobre ratón.

¿No os parece increíble? Poco a poco se van desmenuzando los mecanismos moleculares de lo que durante siglos ha sido la caja negra de nuestro cuerpo. No obstante me gustaría conocer con un poco más de detalle los experimentos porque hay algunas cosas que se quedan en el tintero y me gustaría conocer con más detalle los métodos, así que si alguien encuentra el artículo…aunque tal vez sólo se trate de una comunicación y el artículo salga en unas semanas.

Tomado de:

E-cierncia

¿La aspirina reduce el riesgo de cáncer?

Molécula de ácido acetil salicílico
Que la aspirina reduce el riesgo de cáncer es algo que parecía probable y que se ha discutido en más de una ocasión. Pero no existían suficientes datos para asegurarlo con certeza. Hoy se han publicado tres estudios que aportan más datos para responder a esta pregunta. La conclusión de estos artículos es que, al parecer, el tomar bajas dosis de aspirina diariamente durante un largo periodo de tiempo, ayuda a prevenir la aparición de cáncer (disminuyendo también el número de muertes por cáncer), así como que el cáncer se propague (aparición de metástasis).

Lo primero, decir que la “Aspirina” es un nombre comercial del principio activo llamado Ácido Acetil Salicílico, que se lleva usando como analgésico durante más de 100 años. Además, en pequeñas dosis se utiliza para el tratamiento y prevención de problemas vasculares como los infartos. Sobre el uso de la aspirina en enfermedades vasculares hay bastantes estudios clínicos y varios de esos estudios han sido la base para la publicación de estos artículos sobre el efecto de la aspirina en cáncer.

Previamente se habían publicado varios artículos en los que se concluía que la aspirina reducía la incidencia de cáncer de colon. Más concretamente en uno de ellos se analizaron los datos de 5 ensayos clínicos sobre el uso de la aspirina en prevención de problemas vasculares donde mostraban que un tratamiento diario con aspirina reducía el riesgo de cáncer de colon un 24% y la mortalidad asociada a este tipo de cáncer en un 35% después de 8-10 años. En estos nuevos estudios se han analizado los datos de 43 ensayos clínicos más y se ha tenido en cuenta el efecto en todo tipo de cánceres de los que hubiera datos suficientes.

Así, han visto que en general la aspirina (tomada diariamente) reduce la aparición de cáncer en un 25% pero sólo después de 3 años de empezar el tratamiento, y este hecho era independiente de la edad, del sexo o de si se fumaba o no. Sin embargo la reducción en las muertes por cáncer sólo aparecía después de 5 años pero era de un 40%.

En este tipo de tratamientos un elemento a tener en cuenta es la toxicidad del medicamento y la aspirina tiene un problema: produce sangrados. También estudiaron esta toxicidad y vieron, que aunque los sangrados aumentaban en los primeros 3 años del tratamiento, después la aparición de los mismos disminuía y el riesgo de que aparecieran a partir de ese momento era el mismo o menor que si las personas no estuvieran tomando la aspirina.

La aparición de los sangrados ocurre porque la aspirina bloquea una enzima llamada COX-1 en las plaquetas haciendo que la agregación de las mismas disminuya y aumente el tiempo de sangrado. Debido a este efecto y a que los cánceres se propagan por la sangre generando metástasis, en otro de los estudios analizaron el efecto de la aspirina en la prevención de esta propagación. Y efectivamente comprobaron que la administración de aspirina reducía la propagación de los cánceres (aparición de metástasis), aunque había diferencias dependiendo de dónde aparecieran los nuevos tumores. Un dato interesante es que este efecto se veía incluso en pacientes a los que se les había diagnosticado el cáncer poco después de haber empezado el tratamiento, reforzando así el papel de la aspirina en la prevención de la propagación del cáncer.


Reduccion de la aparicion de diferentes tipos de metastasis. Modificado de Rothwell et al

Todavía quedan muchos datos por analizar en este tema y ya hay varios ensayos clínicos en marcha para estudiar el efecto de la aspirina en la prevención del cáncer como primer objetivo. Además, hay que entender cuál es el mecanismo por el que la aspirina produce estos efectos y tener en cuenta que otros ensayos clínicos en los que la administración de la aspirina no era diaria, sino en días alternos, no han mostrado ningun efecto de la misma sobre la aparición de cáncer.

Por esto no hay que empezar a tomar aspirina por si acaso, ya que hay personas en las que puede estar totalmente contraindicada. Como dicen los anuncios de medicamentos: consulte a su médico. Cualquier tipo de tratamiento siempre tiene que estar bajo la supervisión de un especialista, aunque con estos estudios los médicos tienen más datos para poder utilizar la aspirina como tratamiento para la prevención de ciertos tipos de cáncer.



Referencias:

Rothwell PM, Wilson M, Elwin CE, Norrving B, Algra A, Warlow CP, & Meade TW (2010). Long-term effect of aspirin on colorectal cancer incidence and mortality: 20-year follow-up of five randomised trials. Lancet, 376 (9754), 1741-50 PMID: 20970847

Rothwell, P., Price, J., Fowkes, F., Zanchetti, A., Roncaglioni, M., Tognoni, G., Lee, R., Belch, J., Wilson, M., Mehta, Z., & Meade, T. (2012). Short-term effects of daily aspirin on cancer incidence, mortality, and non-vascular death: analysis of the time course of risks and benefits in 51 randomised controlled trials The Lancet DOI: 10.1016/S0140-6736(11)61720-0


Fuente:

Caja de Ciencia

Las matemáticas de la vida (gracias a la química)



Conferencia impartida por Francisco R. Villatoro, en la cual nos muestra como las matemáticas pueden llegar a servir en todas las ciencias de la vida de una manera espectacular. Conferencia realizada para la Universidad de Sevilla y Amazings.es. La grabación de esta charla ha sido realizada mediante medios personales por @Raven_Neo y @maculamorbida.

Fuente:

Amazings

28 de marzo de 2012

Descubren fósil que reescribe la historia sobre la capacidad de caminar de los humanos

Huesos fosilizados

El descubrimiento de ocho huesos de pie fosilizados en Etiopía -de 3,4 millones de años- ha dado a los científicos una visión excepcional de la evolución de los seres humanos y su capacidad para caminar.

La forma de los huesos, encontrados en la región de Afar, en Etiopía central, sugiere que mientras este pie primitivo muestra una habilidad para caminar erecto, el dedo gordo también podría haberse usado para asirse de ramas.

En un artículo de la revista Nature, los científicos dicen que no hay suficientes fragmentos para identificar la especie humana -o humanoide- a la cual pertenecía.

La criatura es más vieja que aquella conocida como Lucy, también encontrada en esta región, cuyo esqueleto mostraba una clara preferencia por caminar erecta.

Fuente:

BBC Ciencia

Expertos piden una "revolución inteligente" de la agricultura

Agricultores africanos

La agricultura no puede seguir por el camino que está llevando, se requieren cambios fundamentales para el futuro.

Hacen falta cambios importantes en la agricultura y el consumo de comida en todo el mundo para que las futuras generaciones puedan alimentarse adecuadamente, según advierte un informe.

La actividad agropecuaria debe intensificarse substancialmente, recortar los desperdicios y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, recomienda.

La Comisión sobre la Agricultura Sostenible y el Cambio Climático pasó más de un año evaluando las evidencias de científicos y políticos.

Su informe final, "Lograr la seguridad alimentaria ante el cambio climático", fue revelado en la conferencia Planeta Bajo Presión, una reunión en Londres, previa a la cumbre Rio+20 que se llevará a cabo en Brasil en junio próximo.

El presidente de la Comisión, Sir John Beddington, principal asesor científico del gobierno británico, explicó que para garantizar la alimentación de miles de millones de pobres en los próximos años es necesario desarrollar la agricultura con una visión inteligente en cuanto al clima.

Fuente:

BBC Ciencia

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