Científicos del CERN descubrieron una partícula nunca observada antes

El Centro Europeo de Física de Partículas (CERN) anunció este miércoles el descubrimiento de una nueva partícula formada por cuatro quarks que, según los investigadores, ayudará a entender la forma en que éstos interactúan para formar los protones y neutrones que se encuentran en el núcleo de los átomos.

Ni la partícula ni la clase a la que pertenecería habían sido observadas con anterioridad, y son especialmente raros dado que los quarks, partículas elementales mínimas en la física subatómica, se suelen agrupar en parejas o tríos para formar hadrones -de los que los protones y neutrones son ejemplos-.

El CERN señaló en un comunicado que se pudo dar con el hallazgo gracias a observaciones en el LHCb, uno de los cuatro equipos de experimentación situados en diferentes zonas del Gran Colisionador de Hadrones. A su vez, indicó que el descubrimiento fue presentado en un reciente seminario del centro y también publicado en la base de datos científicos arXiv.

La organización también explicó que los teóricos predijeron durante décadas la existencia de hadrones de cuatro y cinco quarks, descritos en ocasiones como tetraquarks y pentaquarks. Hace algunos años, experimentos como el LHCb pudieron confirmar la existencia de algunos de estos hadrones “exóticos”.

Según el CERN, estas partículas con una rara combinación de quarks son “un laboratorio ideal para estudiar una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza conocidas, aquélla que enlaza protones, neutrones y el núcleo atómico que componen la materia”.

Además, resaltó que el estudio de estas interacciones es esencial para determinar si procesos extraños como esta combinación de cuatro quarks muestran una “nueva física” o cumplen el modelo estándar de esta ciencia, uno de los principales propósitos de la investigación iniciada en sus aceleradores de partículas.

De esta manera, el centro aseguró que si las partículas formadas por cuatro quarks son ya de por sí extrañas, la descubierta ahora lo es aún más al ser todos del mismo tipo, el llamado quark C (de “charm”, “encanto”), el cual es considerado una modalidad “pesada”.

 “Hasta ahora los experimentos sólo habían descubierto tetraquarks con dos quarks pesados como máximo, y nunca con más de dos del mismo tipo”, detalló el portavoz de LHCb, Giovanni Passaleva, en el comunicado.

El descubrimiento se consiguió analizando datos de colisiones de partículas en los últimos períodos de actividad del Gran Colisionador de Hadrones, de 2009 a 2013 y de 2015 a 2018. El Colisionador actualmente se encuentra cerrado por trabajos de renovación y mejora, y su reapertura se prevé para mayo de 2021.

Los investigadores aclararon que todavía no es posible determinar si la nueva partícula detectada es un verdadero tetraquark o es en realidad una pareja de partículas formadas por dos quarks. Sin embargo, cualquiera de los dos casos les ayudaría a probar modelos de interacción cuántica.

Nanotecnología para evitar que las infecciones se conviertan en pandemia

Decir que en el futuro cercano muchas personas podrían morir a causa de un simple corte en la piel, durante el parto o tras cualquier operación médica puede parecer un desvarío. Antes del descubrimiento y la comercialización de los antibióticos, cualquier cosa que pudiera ser causa de infección podía acabar con nuestra vida. Pero ahora que los tenemos, ¿por qué tendríamos que preocuparnos por las infecciones?

La respuesta está en la resistencia a los antibióticos. En la actualidad, los antibióticos comunes no resultan efectivos para curar algunas infecciones. Por este motivo, hay casos en que la enfermedad dura más de lo debido, el tratamiento es excesivamente largo y deben utilizarse medicamentos más caros y, habitualmente, con mayores efectos secundarios. Esto supone un gran coste a la sanidad.

Por si fuera poco, el coste humano también es elevado. Según un informe de las Naciones Unidas, 700.000 personas mueren cada año a causa de la resistencia a antibióticos. Y se estima que este número podría aumentar hasta los 10 millones de muertes al año en 2050.

Resistencia a antibióticos

La resistencia a los antibióticos es la capacidad de las bacterias de sobrevivir a la acción de uno de estos medicamentos. La mayoría de las bacterias son resistentes a uno o varios antibióticos de forma natural. Sin embargo, también pueden adquirir uno o varios genes que les permiten destruir o evitar el efecto de los antibióticos. Para ello, o bien desarrollan mutaciones en dichos genes, o bien los toman prestados de otras bacterias.

Estas bacterias resistentes se expanden a través de la alimentación o del contacto con otras personas o con animales. Esto complica cada vez más el tratamiento de las infecciones con antibióticos comunes. Por ejemplo, el 62.9% de las cepas aisladas de la bacteria Escherichia Coli en España en 2018 resultaron ser resistentes a los antibióticos tipo aminopenicilinas y el 32.1% a las fluoroquinolonas.

Conscientes de que la unión hace la fuerza, las bacterias han desarrollado otro mecanismo para defenderse de los ataques externos. Nos referimos a los biofilms o biopelículas, comunidades de bacterias que se mantienen unidas entre ellas y a una superficie gracias a la segregación de sustancias poliméricas.

Las bacterias en forma de biofilm son hasta 1 000 veces más resistentes a los antibióticos que los microorganismos libres. Además, son responsables del 65% de infecciones microbianas y del 80% de infecciones crónicas. Esto, sumado a que también se forman en material médico como catéteres o implantes y los pacientes se pueden infectar durante una intervención, convierte a los biofilms en un importante problema de salud pública.

Su proceso de formación consiste en varios pasos. Primero, las bacterias se unen a una superficie y empiezan a crecer en comunidad. Después se forma una estructura tridimensional. Finalmente, tras la maduración del biofilm, las bacterias se desprenden y se expanden.

Péptidos antimicrobianos

Los péptidos antimicrobianos están formados por la unión de entre 10 y 100 moléculas más pequeñas llamadas aminoácidos. Forman parte del sistema inmune innato de bacterias, hongos, animales, plantas y humanos. Su función no es otra que defenderlos de forma directa frente a agentes extraños o modular el sistema inmune para eliminarlos.

Su mecanismo de acción es diferente al de los antibióticos convencionales. Generalmente, los péptidos (carga positiva) se unen por fuerzas electrostáticas a la membrana de las bacterias (carga negativa). De este modo, el péptido daña la membrana y mata la bacteria de forma rápida y eficiente. La posibilidad de generación de resistencias es menor. Además, tienen un mayor rango de actividad antimicrobiana. Todo esto los convierte en una alternativa prometedora y más eficiente para curar infecciones que no responden a los antibióticos comunes.

A pesar de todas estas ventajas, sólo 7 de los más de 3 000 péptidos antimicrobianos descubiertos están aprobados para su uso en humanos. De momento hay otros 36 que se están probando en ensayos clínicos. Esto se debe a que la mayoría no son estables, se eliminan rápidamente del organismo o son tóxicos.

La nanotecnología al rescate

La nanotecnología utiliza materiales y estructuras que miden de 1 a 100 nanómetros. Estos nanomateriales son entre 1 millón y 100 millones de veces más pequeños que una naranja. Tienen propiedades muy interesantes y su uso ha permitido avanzar en muchos campos, entre ellos la nanomedicina.

Recientemente, se han utilizado distintos tipos de nanomateriales para el transporte de péptidos antimicrobianos. Los péptidos pueden unirse a los nanomateriales mediante un enlace químico o distintas interacciones, o pueden ser encapsulados por ellos. Esto permite aumentar la eficacia del tratamiento, impidiendo la degradación del péptido o favoreciendo su liberación en un lugar específico. También permite reducir la toxicidad y los efectos secundarios. De esta forma, se está un poco más cerca de solucionar los inconvenientes que han impedido la aprobación del uso de los péptidos antimicrobianos en humanos.

Además de servir como transportadores, algunos nanomateriales pueden tener efecto antibacteriano por sí mismos. Este es el caso de algunas nanopartículas metálicas. Metales como el zinc o la plata, con efecto antibacteriano per se, en forma de nanopartículas aumentan su eficacia al tener la capacidad de penetrar en las bacterias. La combinación de nanopartículas con antibióticos también ha demostrado formar un buen tándem en la lucha contra las infecciones. Y lo mismo sucede con la combinación de nanopartículas metálicas de distintos tipos.

Por otro lado, los nanomateriales pueden ser incorporados a superficies para reducir la adhesión de las bacterias, evitar su proliferación y la formación de biofilms. Esto es muy interesante en el caso de dispositivos médicos como prótesis o vendajes. Por este motivo, la nanotecnología es una herramienta prometedora en el ámbito de la ingeniería de tejidos y los biomateriales.

Para concluir, es indispensable reconocer el papel tan importante que tienen los científicos en la búsqueda de alternativas a los antibióticos comunes. Sin embargo, la lucha contra la resistencia a antibióticos es responsabilidad de todos y cada uno de nosotros. Ciudadanos, políticos, profesionales y empresas del sector sanitario, agricultores y ganaderos tenemos que cambiar nuestra actitud. Debemos defender un consumo responsable de antibióticos para evitar que las infecciones se conviertan en una nueva pandemia.

Por Ángela Martín-Serrano Ortiz 

Investigadora Postdoctoral, Universidad de Alcalá

  1. Javier de la Mata

Catedrático de Química Inorgánica, Universidad de Alcalá

Este artículo ha sido publicado originalmente en The Conversation

La producción de virus: las guerras del futuro, ¿hoy?

Sin lugar a dudas estamos asistiendo a una era radicalmente distinta en la historia de la humanidad. Esto no es nuevo ni mucho menos, pues en el pasado también hubo virus devastadores como la peste bubónica o las innumerables guerras absurdas que enfrentaban a ejércitos enteros por el color de una bandera o la soberanía de un territorio y que costaban la vida de millones de personas. Sin embargo, la crisis desatada por el Covid-19 es de una proporción inimaginable al punto que las lógicas sociales y de mercado cambiarán su curso para siempre. Escribir sobre este tema tiene una complicación adicional y es que cada día, a cada minuto, crecen por el mundo los infectados y fallecidos a causa del coronavirus.

Por ejemplo, al cierre de esta redacción el mundo registra más de un millón cien mil de infectados y más de 60.000 muertos, tendencia que claramente irá al alza de acuerdo con las proyecciones de instituciones como la Organización Mundial de la Salud. El país con mayores registros es hoy Estados Unidos (con más de cuarto de millón de casos detectados y más de 7.500 muertes), luego de las patéticas decisiones del gobierno Trump de querer minimizar el impacto del virus y reducir sus efectos a los de “una simple gripa”.  En un acto que castigó su soberbia e ignorancia, el inquilino de la Casa Blanca tuvo que reconocer sus errores e hizo un llamado a suspender los vuelos provenientes de Europa y a declarar la emergencia nacional que se extenderá hasta el 30 de abril.

Por esa razón, el propósito del presente texto no es el de dar cuenta de la escalada del virus ni de sus repercusiones físicas o económicas (pues pululan las reflexiones al respecto), sino de brindar una perspectiva estructural y en algún sentido proyectiva sobre el futuro de los virus como arma biológica.

En tal sentido, los mares de tinta que se han producido en torno al Covid-19 han enmascarado una serie de elementos que quisiéramos traer a colación. El primero de ellos tiene que ver con el origen mismo del virus que, de acuerdo con las versiones oficiales, surgió a partir del consumo de sopa de murciélagos. Esta hipótesis se ha reproducido sin ningún tipo de crítica y cualquier versión alternativa es acusada de constituir una “teoría conspirativa” que busca generar pánico en la población. Lo cierto es que investigaciones como la del grupo canadiense Global Research sugieren que el origen del coronavirus tuvo lugar en Estados Unidos.En efecto, de acuerdo con este grupo “el origen era desconocido durante mucho tiempo, pero parece probable ahora, según informes chinos y japoneses, que el virus se originó en otros lugares, pero comenzó a extenderse ampliamente solo después de ser introducido en el mercado de Wuhan. Según informes en japonés y otros medios, puede haberse originado en Estados Unidos”. No sería extraño entonces que estemos asistiendo a una nueva era de guerra biológica que, por supuesto, incluye el papel de las grandes potencias mundiales. Desde esta perspectiva específica, es probable que la Casa Blanca tenga parte en todo este asunto de la pandemia. Aunque pareciera contradictorio, si nos ceñimos a la hipótesis de que el virus fue introducido en el mercado de Wuhan, se diría ¿por qué Estados Unidos es hoy el principal afectado con la crisis pandémica? La respuesta podría estar en el hecho de que el Pentágono no logró dimensionar el rápido efecto contagioso que tendría el virus a causa una sociedad global interconectada, ni mucho menos esperaba que su invento pudiera jugarle en contra. 

Sumado al portavoz del gobierno chino LijianZhao quien señaló al “ejército de Estados Unidos de llevar el virus a Wuhan”, el líder de la República Islámica de Irán (el país más afectado con el coronavirus en Medio Oriente), manifestó que dicho agente fue“fabricado específicamente para Irán usando datos genéticos de iraníes que han logrado por diferentes medios” y culpó al gobierno de los Estados Unidos de estar detrás de todo ello. Por eso rechazó la ayuda ofrecida por el gobierno Trump, pues según el propio AlíJamenei, Estados Unidos busca “enviar gente camuflada de doctores con el objetivo de ver los efectos que su veneno ha producido en las personas”.

Pero ésta no es la única voz:

En un tuit publicado el 11 de marzo, 2020, el líder del Movimiento Sadrista chiita en Irak Muqtada Al-Sadr atacó al Presidente de los Estados Unidos Donald Trump, acusándolo de ser el responsable por la propagación del coronavirus, particularmente en los países hostiles a Estados Unidos: «Me sorprendí cuando Trump dijo: ‘Estamos haciendo un gran trabajo en contra del coronavirus y la situación hubiese sido peor si no fuese por nuestra intervención a ello'». Oh Trump, tú y otros como tú son sospechosos de estar detrás de la propagación de esta enfermedad, en especial porque la mayoría de los que la padecen se oponen a los Estados Unidos»

‘Abd Al-Bari’ Atwan, periodista palestino quien vive en Gran Bretaña y es el editor del diario árabe en la red en Londres Rai Al-Yawm, escribió: «El portavoz de la cancillería de China escribió en su cuenta Twitter en inglés que el ejército estadounidense puede que haya sido responsable de introducir el coronavirus en la ciudad de Huwan, siendo esta la más afectada por la enfermedad.

De esa manera, no son pocos los gobiernos y organizaciones que han buscado señalar como el principal culpable de la creación y propagación del virus al gobierno estadounidense.. Y aunque siempre puede existir un manto de duda en torno a los orígenes de agentes patógenos, lo cierto es que muchos de ellos han sido creados en laboratorios.

De hecho, el segundo elemento de análisis es justamente el papel de los laboratorios biológicos que tiene el Pentágono apostados en diversas partes del globo. Hemos realizado una investigación exhaustiva respecto al tema y mostramos la presencia de al menos 25 laboratorios bioquímicos del gobierno norteamericano ubicados geoestratégicamente. En otras pesquisas, dimos cuenta de las investigaciones genéticas promovidas por la Casa Blanca que buscan desarrollar armas biológicas para atacar genotipos específicos como el de las etnias eslavas. De esa manera, resulta inquietante que varios de esos laboratorios biológicos estén ubicados en ex repúblicas soviéticas como Georgia, Ucrania y Kazajistán. Por ese motivo, no es para nada descabellada la preocupación del líder supremo de Irán en torno al desarrollo de virus, toxinas y bacterias que ataquen a un segmento poblacional específico que comparta ciertos rasgos genéticos.

Aunque en el presente no pueda confirmarse con certeza absoluta que el gobierno estadounidense está detrás de la crisis pandémica, sí es posible fijar la atención sobre el futuro y el control de las armas bioquímicas que tendrá el Pentágono. En este orden de ideas, el tercer factor que el riesgo del coronavirus ha traído es un escenario de futuro cercano caracterizado por el intercambio de armas biológicas capaces de confinar a la población mundial y de arrasar a una parte específica de ella. Por tanto, es probable que los Estados Unidos ya estén desarrollando un virus mortífero capaz de atacar segmentos específicos de la población, esto es, material genético de pueblos concretos. Si algo ha demostrado la pandemia del Covid-19 es que el control fáctico de la población es un asunto real que involucra variables de orden geopolítico. Con la creación de un virus es posible devastar la economía de un país y acabar con millones de personas.

De acuerdo con lo anterior, debe considerarse que se está librando una ardua batalla por la hegemonía mundial y que la guerra biológica puede ser uno de los tantos escenarios de confrontación. De hecho, hace algunos meses los mercados estaban en pánico por una guerra comercial sin cuartel que involucró a Washington y Pekín en un intercambio de poder y negociación. Bajo todo ese aparataje había una cuestión fundamental: el impulso a la tecnología 5G desarrollada por la República Popular China que Estados Unidos quiere evitar a toda costa. No es de extrañar, por tanto, que como sostiene el biólogo ruso y ex miembro de la Comisión de Armas Químicas y Biológicas de las Naciones Unidas, Igor Nikulin, “el coronavirus es un arma biológica producida por Estados Unidos durante los últimos 20 años y eso no es accidental sino un plan diseñado para utilizarse contra sus enemigos, es decir China, Irán [y Rusia]” . Según esta versión, hay virus deliberadamente creados por el departamento de investigaciones biológicas de los Estados Unidos que pretenden a toda costa evitar el ascenso de China como única potencia mundial, de ahí que tenga razón de ser el nuevo espacio para la confrontación de los grandes poderes mundiales. 

Varias versiones han circulado en torno a la creación y propagación del coronavirus. Se ha hablado sobre una supuesta conspiración de farmacéuticas para la creación de vacunas y el surgimiento de un nuevo negocio como sucedió en los casos de la gripe aviar o los virus asociados a los cerdos. La realidad es que mientras el magnate-presidente sigue vociferando en contra de China, culpándola de haber sido el foco del virus, en vez de proteger a su población de la propagación que ha llegado a niveles realmente alarmantes, otros países han enfilado sus esfuerzos para acabar con la pandemia. En efecto, científicos rusos dicen tener un medicamento que bloquea el efecto degenerativo que el Covid-19 tiene en las células . Esto demuestra que mientras existen gobiernos que se culpan entre sí de la creación y propagación de los virus, existen otros que se inquietan por el futuro de la humanidad. Por esa razón, no es de extrañar que la pandemia del coronavirus nos esté alertando sobre el futuro cercano: una serie de gobiernos enfrentados a través de peligrosas bacterias y virus que logren diezmar a la población mundial. Estamos ante un nuevo capítulo de la historia de la raza humana y tenemos que estar preparados para lo peor.

Abril 2020

Publicado enInternacional
Jueves, 26 Marzo 2020 06:37

Los hacendados de la pandemia

Los hacendados de la pandemia

La declaración de pandemia por el Covid-19 ha puesto todo de cabeza. Pero no tanto como para que los gobiernos cuestionen las causas reales por las que surgió este virus y el hecho de que mientras supuestamente se trabaja para contenerlo, otros virus y pandemias se siguen formando.

Hay tres causas concomitantes y complementarias que han producido todos los virus infecciosos que se han extendido globalmente en las últimas décadas, como la gripe aviar, la gripe porcina, las cepas infecciosas de coronavirus y otras. La principal es la cría industrial y masiva de animales, especialmente pollos, pavos, cerdos y vacas. A ésta se le suma el contexto general de la agricultura industrial y química, en la que 75 por ciento de la tierra agrícola de todo el planeta se usa para la cría masiva de animales, principalmente para sembrar forrajes con ese destino. La tercera es el crecimiento descontrolado de la mancha urbana y las industrias que la alimentan y por ella subsisten.

Las tres juntas son causa de la deforestación y destrucción de hábitats naturales en todo el planeta, que también implica desplazar comunidades indígenas y campesinas en esas áreas. Según la FAO, a nivel mundial, la expansión de la frontera agropecuaria es responsable de 70 por ciento de la deforestación, pero en países como Brasil, la expansión de la frontera agropecuaria es culpable de 80 por ciento de la deforestación.

En México vimos como se originó la gripe porcina en 2009, a la cual le pusieron el aséptico nombre de Gripe A H1N1, para desvincularla de su puerco origen. Originó en la fábrica de cerdos llamada Granjas Carroll, en Veracruz, entonces co-propiedad de Smithfield, la mayor productora de carne a nivel global. Smithfield fue comprada en 2013 por una subsidiaria de la mega empresa china WH Group, actualmente la mayor productora de carne porcina del mundo, ocupando el primer lugar en ese rubro en China, Estados Unidos y varios países europeos.

Aunque el virus de la gripe porcina no es un coronavirus, la mecánica de cómo llega a convertirse en epidemia/pandemia es similar a las otras enfermedades zoonóticas (es decir que tienen origen animal). Enormes cantidades de animales de cría confinados, hacinados e inmunodeprimidos, alientan que el virus mute rápidamente. A esos animales se les da continuamente antibióticos y antivirales, además de estar expuestos en ambiente y alimentación a diversos pesticidas desde que nacen hasta el matadero. Tanto para que engorden más rápido como para tratar de que no se enfermen, en condiciones absolutamente insalubres para cualquier ser vivo.

Tal como explica Rob Wallace, biólogo evolutivo y filogeógrafo, del Instituto de Estudios Globales de la Universidad de Minnesota, que ha estudiado por más de 25 años el tema de las epidemias del último siglo, los centros de cría animal son el lugar perfecto para la mutación y reproducción de los virus. Los virus pueden saltar entre especies, y si bien pueden originar en especies silvestres de aves, murciélagos y otras, es la destrucción de los hábitats naturales lo que los empuja fuera de sus áreas, donde las cepas infecciosas estaban controladas dentro de su propia población. De allí, pasan a las áreas rurales y luego a las ciudades. Pero es en los inmensos centros de cría animal donde hay mayores chances de que se produzca la mutación que luego afectará a los seres humanos, por la continua interacción entre miles o millones de animales, muchas diferentes cepas de virus y el contacto con humanos que entran y salen de las instalaciones. El aumento de la interconexión de los transportes globales, tanto de personas como de mercancías -incluyendo animales- hace que los virus mutantes se desplacen rápidamente a muchos puntos del planeta.

Un aspecto complementario: como mostró Grain, el sistema alimentario agroindustrial es responsable de cerca de la mitad de los gases de efecto invernadero que producen el cambio climático, cambio que también hace que migren las especies, incluso mosquitos que también pueden trasmitir algunos virus. Especialmente la cría intensiva de animales es responsable de la mayor parte de esas emisiones. (Grain, 2017)

Claro que aunque conozcamos lo que lo produjo, no cambia que este virus existe y tiene consecuencias ahora, y es importante cuidarnos y sobre todo a los más vulnerables por diversos factores. Aún así, no está de más recordarnos que según informa la Organización Mundial de la Salud, el 72 por ciento de las muertes en el mundo son por enfermedades no trasmisibles, varias de las cuales están ligadas directamente al sistema alimentario agroindustrial, como enfermedades cardíacas, hipertensión, diabetes, obesidad, cánceres digestivos, malnutrición.

Pero el enfoque de acción en emergencia y la búsqueda de supuestas vacunas implicando que la pandemia se podría controlar por medios técnicos, oculta las causas y promueve la perpetuidad del problema, porque vendrán otras epidemias o pandemias mientras las causas sigan sin tocarse. En algunos países, las industrias agroalimentarias, principales productoras de los virus, se ven incluso beneficiadas por las epidemias, al ser consideradas por los gobiernos como “industrias básicas” para la sobrevivencia. Lo cual es una falaz mentira, ya que es la producción campesina, indígena y de pequeña escala, incluso urbana, la que alimenta a 70 por ciento de la humanidad. Son los agronegocios los que nos dan comida basura y llena de agrotóxicos, que nos enferman y debilitan ante las pandemias, al tiempo que siguen acaparando tierras campesinas y áreas naturales. (ETC, 2017)

En la emergencia, surgen otros jugosos negocios para algunos, tanto empresas como bancos. Algunas, como las farmacéuticas, las productoras de insumos para la protección sanitaria, las empresas de ventas en línea y de producción de entretenimiento, se enriquecen ridículamente con la declaración de pandemia. Otras empresas tienen pérdidas – que trasladan a las y los trabajadores y a la sociedad de muchas maneras, incluso en aumento de precios– pero serán las primeras en beneficiarse de subsidios gubernamentales, que bajo el discurso de que hay que rescatar “la economía”, la mayoría de los gobiernos no duda en favorecerlas antes que a los sistemas de salud pública devastados por neoliberalismo o a los millones de personas que sufren la pandemia no sólo por el virus, sino porque no tienen casa, o agua, o alimentos, o perdieron su empleo, o trabajan a destajo y sin ninguna seguridad social, no tienen acceso a diagnósticos, ni médicos, o están en caravanas de migrantes, o refugiados en algún campamento, hacinados en albergues o en la calle.

En este contexto, también surgen formas de solidaridad desde abajo. Junto a ellas es necesario enraízar un cuestionamiento profundo a todo el sistema alimentario agro-industrial, y una valoración profunda y solidaria de todas y todos los que desde sus milpas, huertas y comunidades nos alimentan y previenen las epidemias.

25 marzo 2020

Publicado enMedio Ambiente
La búsqueda de los orígenes del coronavirus pone en jaque a científicos de todo el planeta

Cuando el pasado 31 de diciembre se hicieron públicos los primeros casos de una extraña neumonía en Wuhan (China), la comunidad científica supo que se enfrentaba a un virus desconocido. Tras la secuenciación del genoma, los investigadores chinos dedujeron que se trataba de un nuevo coronavirus, en concreto el SARS-CoV-2, también llamado HCoV-19.

De los siete coronavirus que conocemos, el nuevo virus es, junto al SARS-CoV-1 (que causó una epidemia en 2003 en China) y MERS-CoV (que generó un brote en 2012 en Arabia saudí), uno de los más mortíferos causando problemas respiratorios graves, en especial a pacientes con patologías previas.

Hoy la enfermedad actual del COVID-19 ha alcanzado en tres meses a unas 220.000 personas en todo el mundo y ha provocado la muerte a unas 9.000 personas, sobre todo en China e Italia, lo que ha obligado a tomar medidas drásticas para frenar la pandemia.

Para los científicos es vital desentrañar el origen del virus, por eso trabajan desde el primer momento con los datos genómicos ya obtenidos. Un equipo del Scripps Research Translational Institute en La Jolla, EE UU, con el investigador Kristian G. Andersen a la cabeza, ha publicado en la revista Nature Medicine los probables escenarios por los cuales podría haber surgido y refuta las teorías conspirativas sobre su aparición.

"Nuestros análisis muestran claramente que el SARS-CoV-2 no es una construcción de laboratorio o un virus manipulado a propósito", revelan en el trabajo los autores, que han analizado las principales características del virus comparando seis genomas: tres de murciélago, el SARS humano, el del pangolín y el SARS-CoV-2.

El equipo de Andersen, director de Genómica de Enfermedades Infecciosas, comparó los datos disponibles de la secuencia del genoma para las cepas conocidas de coronavirus, y determinó "firmemente que el SARS-CoV-2 se originó a través de procesos naturales", indica Andersen, referente mundial sobre epidemiología y evolución de los virus.

Un virus imperfecto

Al analizar el genoma de un virus que no ha ni evolucionado ni cambiado mucho desde que salió de Wuhan, los científicos se centraron, entre otros rasgos del virus, en las proteínas de espícula, unas armaduras en su exterior que le permiten agarrarse y penetrar las paredes exteriores de las células humanas y animales, y que están directamente implicadas en la penetración en la célula, a través de un receptor conocido como ACE2.

Pero se fijaron en especial en dos características importantes de esta proteína de espícula: el dominio de unión al receptor (RBD, por sus siglas en inglés), un tipo de gancho que se adhiere a las células huésped; y el lugar de escisión o transposición, una especie de abridor de latas molecular que permite que el virus abra y penetre las células anfitrionas.

En su estudio, el equipo quiso determinar la probabilidad de que la estructura de esta proteína del virus encajara en ese receptor. "Entonces observaron que esta encaja bastante bien, pero no es perfecta", manifiesta a SINC Fernando González Candelas, catedrático de Genética de la Universidad de Valencia e investigador de FISABIO.

Al analizar esa "construcción" dentro del virus constataron que tenía fallos. De ser manipulado genéticamente, esas estructuras deberían tener otras características para ser mucho mejores, pero el virus no las tiene. "Su diseño no es el que haría un ingeniero con el objetivo de crear un virus que provoque una pandemia", indica González Candelas.

Un virus que hubiera sido creado en laboratorio no tendría los desajustes que se observan en SARS-CoV-2. "Partimos de la idea de que si haces una manipulación para conseguir un determinado objetivo lo que vas a intentar directamente, como todo buen ingeniero, es que tu producto sea el mejor posible", explica el experto.

Además, la hipótesis de la evolución natural del virus fue respaldada por datos sobre la estructura molecular general del SARS-CoV-2, que de ser manipulada hubiera podido construirse a partir de la de otro virus que se sabe que causa enfermedades. Pero no fue así. Según el estudio, su estructura molecular difería sustancialmente de las de los coronavirus ya conocidos y se parecía más a la de virus relacionados que se encuentran en murciélagos y pangolines.

"Ha sido el proceso azaroso de la evolución que ha permitido al virus desarrollar una estructura de la espícula y de otras características que le permite invadir células humanas. Al estar en contacto con humanos ha provocado una infección y luego posteriores infecciones que han dado lugar a la epidemia", subraya el investigador español.

¿De dónde viene el SARS-CoV-2?

"Cualquier patógeno viral para los humanos sale de la nada. En teoría, un virus antiguo de un reservorio natural se convertirá en patógeno viral para el ser humano a través de muchos huéspedes intermedios", apunta a SINC Zhigang Zhang, investigador en el Laboratorio Estatal clave para la Conservación y Utilización de Recursos Biológicos en la Universidad de Yunnan (China) y autor de un estudio publicado hoy en Current Biology.

Según Zhang, el salto directo de los anfitriones originales al humano rara vez ocurre. "Por lo tanto, encontrar el reservorio natural es de gran importancia para detener la propagación del virus", constata el experto. "De hecho, los animales, incluidos los humanos, tienen muchos virus dentro de su cuerpo y la mayoría son inofensivos para sus anfitriones", continúa.

La respuesta sobre el origen del virus es aún incierta y los científicos barajan varios escenarios. El primero de ellos es que el virus pudo evolucionar a través de la selección natural en un huésped no humano y luego saltó a estos, como ocurrió en otros brotes con las civetas para el SARS y los camellos para el MERS.

En el caso de SARS-CoV-2, como ocurre con otros coronavirus, el reservorio más probable son los murciélagos (Rhinolophus affinis), por la similitud con los virus del propio animal. Pero no existen casos documentados de transmisión directa murciélago-humano. Ahí intervendría un huésped intermedio, que posiblemente estuvo relacionado con murciélago y humanos.

"El murciélago sería el huésped primario u original, por comparación con los coronavirus de murciélago ya conocidos y que estén emparentados con ellos", recalca Fernando González Candelas de la UV. Para el científico, el nuevo virus es el que se parece más a los coronavirus de estos animales, aunque "aún no se haya aislado el virus más próximo a él". Pero también aparecen diferencias.

Para entenderlo, el experto pone el ejemplo de una escalera. "Es como querer saltar un escalón de un metro y pensar que de un salto no puedes subirlo. Necesitas dos o tres escalones intermedios, difíciles cada uno, pero posibles. Es cuestión de tiempo que se consiga pasar de la base al escalón superior", ilustra.

Escenario 1: el pangolín como salto intermedio

En esa etapa intermedia de murciélagos a humanos, el virus habría pasado por algún huésped, cuya selección natural le habría predispuesto a infectar a humanos, "simplemente porque los receptores son lo suficientemente parecidos como para que luego al saltar a humanos sea mucho más sencillo", dice González.

En este escenario, las diferentes características del virus habrían evolucionado a su estado actual antes de penetrar en humanos. Como señalan en el estudio de Nature Medecine, la epidemia actual habría surgido en cuanto los humanos se habrían infectado. El virus convertido ya en patógeno habría estado listo para propagarse entre las personas.

En el trabajo de Zhang se plantea la posibilidad de que este huésped intermedio sea el pangolín por las muestras de pulmón analizadas y en las que se detectó por primera vez la existencia de un CoV similar al SARS-CoV, coincidiendo con el inicio de la epidemia. "Conjeturamos que los pangolines malayos muertos pueden llevar un nuevo CoV estrechamente relacionado con el SARS-CoV-2", recalcan en el estudio de Current Biology publicado hoy.

Según detalla a SINC el investigador chino, el camino de la infección que ha provocado el brote sería el siguiente: en la base estaría el murciélago (con resistencia o levemente susceptible al virus), seguido de múltiples especies cruzadas, entre las cuales el pangolín podría ser una víctima y susceptible al virus, antes de llegar al humano, aún más susceptible al virus y en contacto con animales para la obtención de herramientas, alimentos, caza y otros usos, incluidos los comercios ilegales.

A pesar de los hallazgos, ante la imposibilidad de realizar más experimentos a falta de la muestra original, el equipo chino recalca que aún se debate si las especies de pangolín son buenas candidatas para el origen del SARS-CoV-2.

"Teniendo en cuenta la amplia propagación de SARS-CoV en reservorios naturales, como murciélagos, camellos y pangolines, nuestros hallazgos serían significativos para encontrar nuevos huéspedes intermedios de SARS-CoV-2 para bloquear la transmisión entre especies", concluyen.

Según González Candelas, el virus va expandiéndose en todo tipo de organismos a los que puede infectar. "El pangolín sería otro, no solamente en la escalera que llega al humano, pero en una escalera colateral cuyo final no sabemos cuál es", añade, teniendo en cuenta que "la evidencia que existe no es lo suficientemente fiable o robusta como para dar eso por aceptado".

Escenario 2: desarrollado en humanos

El otro escenario que explicaría el origen del SARS-CoV-2 es que, sin descartar los escalones intermedios, una versión no patógena del virus pudo saltar de un huésped animal a los humanos, pasando desapercibida, y evolucionar a su estado patógeno actual dentro de la población humana.

Así, para explicar por qué este virus funciona tan bien en humanos, el equipo de Kristian Andersen sugiere que el último paso sucede en nuestro organismo cuando la proteína de espícula evoluciona ya en un huésped humano. "La última fase, la que de verdad hace que este virus sea muy infectivo en humanos, habría permitido que el virus se haya adaptado a humanos en humanos primero", declara González Candelas.

"A partir de ese momento, al pasar de humano a humano, el ajuste es mucho mejor", señala el investigador español. De este modo, a las personas a las que les llega el virus todavía no muy bien adaptado a humanos no sufren demasiada enfermedad. "No tienen una sintomatología que llame la atención ni desarrollan neumonía, pero el virus en ellos se adapta", indica el experto.

Una vez adaptado, con los mecanismos de infección que conocemos, puede haber pasado a otro humano. "En ese momento se iniciaría la cadena de transmisiones que da lugar a la epidemia", dice González Candelas.

Pero para los científicos aún es difícil, si no imposible, saber cuál de los escenarios es el más probable en el caso del SARS-CoV-2. Lo que sí saben es que, si el virus llegó a los humanos en su forma de patógeno actual desde una fuente animal, la posibilidad de que se produzcan más brotes en el futuro aumentaría porque la cepa que causa la enfermedad podría seguir circulando entre los animales.

Sin embargo, según el coautor del estudio de Nature Medecine, Andrew Rambaut, de la Universidad de Edimburgo, las posibilidades de que se produzca otra epidemia disminuyen si un coronavirus no patógeno entra en la población humana y luego desarrolla propiedades similares al SARS-CoV-2.

Por Adeline Marcos - Agencia SINC

19/03/2020 - 21:37h

Descubren origen de las estructuras de proteínas, base de la vida en la Tierra

Investigadores de la Universidad de Rutgers descubrieron los orígenes de las estructuras de proteínas que controlan el metabolismo: moléculas simples que impulsaron la vida temprana en la Tierra y sirven de señales químicas que se podrían usar para buscar vida en otros planetas.

Su estudio, que predice cómo eran las primeras proteínas hace entre 3 mil 500 y 2 mil 500 millones de años, se publica en la revista Proceedings, de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

Los científicos analizaron, como un rompecabezas de miles de piezas, sobre la evolución de las enzimas (proteínas) desde el presente hasta el pasado remoto. La solución requería dos piezas faltantes, y la vida en la Tierra no podría existir sin ellas. Al construir una red conectada por sus roles en el metabolismo, el equipo las descubrió.

"Sabemos muy poco acerca de cómo comenzó la vida en nuestro planeta. Este trabajo nos permitió vislumbrar en el tiempo y proponer las primeras proteínas metabólicas", explicó Vikas Nanda, coautor del trabajo y profesor de bioquímica y biología molecular en la Escuela de Medicina Robert Wood Johnson de Rutgers y miembro residente de la facultad del Centro de Biotecnología y Medicina Avanzada.

“Nuestras predicciones serán probadas en el laboratorio para comprender mejor los orígenes de la vida en la Tierra e informar cómo puede originarse en otros lugares –añade–. Construimos modelos de proteínas en el laboratorio y probamos si pueden desencadenar reacciones críticas para el metabolismo temprano”.

Un equipo de científicos dirigido por Rutgers llamado Enigma (Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors) realiza investigación con una subvención del Programa de Astrobiología de la NASA. El proyecto busca revelar el papel de las proteínas más simples que catalizaron las primeras etapas de la vida.

"Creemos que la vida surgió a partir de bloques de construcción muy pequeños, como un conjunto de Lego para hacer células y organismos más complejos como nosotros", señaló Paul G. Falkowski, autor principal del estudio, investigador de Enigma y profesor distinguido en la Universidad de Rutgers-New Brunswick, quien lidera el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular.

"Creemos que hemos encontrado los componentes básicos de la vida: el conjunto de Lego que condujo, en última instancia, a la evolución de las células, los animales y las plantas", agregó.

El equipo de Rutgers se centró en dos "pliegues" de proteínas que probablemente sean las primeras estructuras en el metabolismo temprano. Son uno de ferredoxina que une compuestos de hierro y azufre, y otro Rossmann, que une nucleótidos (los bloques de construcción de ADN y ARN). Estas son dos piezas del rompecabezas que deben encajar en la evolución de la vida.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos y la ruta 3D de una cadena en el espacio se llama pliegue.

Por Europa Press

Resuelven uno de los misterios fundamentales de la química desde hace casi un siglo

Después de 90 años, los científicos han revelado la estructura de electrones del benceno que existen en un estado que comprende 126 dimensiones.

Un equipo de científicos logró resolver uno de los misterios fundamentales de la química, que preocupaba a los científicos desde la década de 1930. El debate se desató hace 90 años sobre la fundamental estructura de electrones del benceno.

Este hidrocarburo aromático consta de seis átomos de carbono combinados con seis átomos de hidrógeno, y es el componente clave de muchos materiales optoelectrónicos, que se utilizan en la energía renovable y la tecnología de las telecomunicaciones.

El benceno tiene una estructura atómica simple, pero su estructura de electrones es muy compleja. Sus electrones existen en un estado que comprende 126 dimensiones (tres para la posición 3D completa de cada uno de los 42 electrones de la molécula de benceno). Hasta ahora no se pudo descubrir el comportamiento preciso de los electrones de benceno, por lo que su estabilidad en los usos tecnológicas nunca podría entenderse por completo.

Ahora los científicos del centro de investigación australiano Exciton Science, la Universidad de Nueva Gales del Sur y la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth han logrado desentrañar el misterio. Revelaron la estructura con el uso de un complejo método basado en algoritmos matemáticos que aplicaron a las moléculas de benceno para mapear sus funciones de onda en las 126 dimensiones, que en principio son puramente matemáticas.

El resultado puede tener implicaciones para futuros diseños de células solares y otras tecnologías de próxima generación.

Publicado: 10 mar 2020 21:10 GMT

"Estaba en todas partes": cómo el plomo está envenenando a los niños más pobres de Estados Unidos

La toxina ha puesto en peligro a cientos de miles de niños y niñas, y, sin embargo, los padres de los barrios más expuestos a esta amenaza nunca serán advertidos por las autoridades

Shanaya Ball intentó hacerlo todo correctamente durante su embarazo: asistió a todas las visitas y controles médicos, comió sano y preparó la habitación para su hijo Amari, que nació en marzo de 2017.

Cuando Amari cumplió un año, prácticamente no había alcanzado ningún hito de desarrollo y no podía jugar, comunicarse o moverse como los demás bebés.

El pasado mes de agosto, con dos años y medio, se le diagnosticó un trastorno del espectro autista, un complejo conjunto de síntomas neurológicos y de desarrollo para los que necesitará apoyo especializado a largo plazo.

Ball, de 27 años, todavía estaba intentando procesar el diagnóstico, cuando el pediatra la llamó para darle otra mala noticia: Amari tenía niveles peligrosos de plomo en su sangre. Había sido envenenado en su casa de Filadelfia. La pintura de plomo que se desprende de las viejas ventanas, marcos de las puertas y zócalos creaba un polvo tóxico que había sido ingerido e inhalado durante todo este tiempo por la madre y el niño.

La madre ignoraba que Filadelfia tiene un gran problema con el plomo, especialmente en las viviendas más viejas, que a menudo son habitadas por las comunidades más pobres. Tampoco sabía que detrás de la laxitud de la normativa sanitaria para las viviendas y de la negativa a abordar este problema de salud pública se esconden poderosos intereses económicos.

"No sabía nada sobre el plomo, pero lo cierto es que en mi casa esta toxina estaba en todas partes y mi bebé entraba en contacto con esta sustancia cada vez que gateaba", explica. "Tenía un gran sentimiento de culpa: ¿Soy la culpable?, ¿debería haberlo sabido?"

Los peligros del plomo, un metal inodoro e invisible

El plomo, un metal pesado que es inodoro e invisible, podría ser cancerígeno y es muy tóxico para el cerebro y el sistema nervioso, así como para la mayoría de los demás órganos. Incluso cuando está presente en niveles bajos, se ha relacionado con la reducción del coeficiente intelectual, el ADHD, el fracaso escolar y la criminalidad. Las investigaciones sugieren que la exposición al plomo durante el embarazo puede aumentar el riesgo de que un niño desarrolle autismo.

Los Centros para el Control de Enfermedades (CDC) señalan que no existe un nivel de plomo seguro. El análisis de sangre de Amari mostró 29,6 µg/dL (microgramos por decilitro) de plomo. Tiene casi tres años y es un niño muy dulce, pero lucha por comunicarse y es emocionalmente volátil. Cuanto más alta y larga sea la exposición, peor será el alcance y la gravedad de los problemas.

El plomo se encuentra principalmente en las viejas tuberías de agua, en la tierra contaminada y en la vieja pintura descascarada; peligros que, según el Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano, se esconden en unos 3,6 millones de hogares con niños pequeños en todo el país.

En Filadelfia, el 7,6% de los menores de siete años examinados en 2018, o 2.881 niños, tenían niveles de plomo en la sangre de 5µg/dL o más, según cifras publicadas recientemente. Es probable que la cifra real sea significativamente más elevada, ya que solo se ha examinado al 30% de los niños.

La carga de plomo está desigualmente distribuida: una investigación del Philadelphia Inquirer descubrió que cerca de uno de cada cinco niños entran en contacto con este veneno en los barrios más pobres de la ciudad, donde viven principalmente familias negras, latinas e inmigrantes. Alrededor de dos tercios viven en pisos de alquiler.

"El envenenamiento por plomo es completamente evitable, pero una vez que el daño está hecho, es irreparable. No puedo ofrecer ningún remedio, e irán surgiendo problemas con el tiempo", explica George Dalembert, un pediatra del Hospital Infantil de Filadelfia.

La crisis del plomo en los Estados Unidos quedó expuesta en 2016 con el escándalo en Flint, Michigan. El 3% de los niños de esta población presentaban altos niveles de plomo en sangre debido a que las autoridades municipales habían optado por abastecerse con una fuente de agua más barata. En ese momento, Filadelfia estaba entre las 17 ciudades de Pensilvania donde entre el 10% y el 23% de los niños examinados presentaban envenenamiento por plomo en la sangre. Una investigación de las autoridades de Pensilvania, publicada el año pasado, encontró niveles peligrosos de plomo en los 67 condados del estado, siendo la pintura el culpable más común.

El gobierno federal prohibió la pintura con plomo en 1978, pero en Filadelfia, por ejemplo, cerca del 90% de las viviendas fueron construidas antes de que esta prohibición entrara en vigor.

En 2012, los legisladores de la ciudad aprobaron una norma que obliga a los propietarios de casas construidas antes de 1978 a proporcionar a los futuros inquilinos con niños menores de siete años un certificado que confirma que la propiedad es segura y no tiene pintura con plomo.

Sin embargo, los activistas de esta causa señalan que esta ley apenas se ha cumplido ya que el lobby de propietarios hizo mucha presión para que se suavizara, lo cual los ha beneficiado económicamente en detrimento de la seguridad de los inquilinos.

Tras el diagnostico de Amari, el departamento de salud le dio al propietario 30 días para sanear el apartamento, pero pasaron cuatro meses, hasta enero de 2020, antes de que la vivienda quedara completamente libre de plomo. El nivel de plomo en sangre de Amari está disminuyendo, pero sigue siendo alarmantemente alto, y se sitúa en 20 µg/dL.

"Me informaron sobre los beneficios de la lactancia materna y de una alimentación saludable, y cómo conseguir pañales gratis, pero ni una sola vez mencionaron los peligros del plomo", explica Ball a The Guardian mientras Amari le pide una galleta usando el lenguaje de signos.

Los niveles bajos pueden causar daños irreversibles

La magnitud del problema del plomo en Estados Unidos es alarmante: según el CDC, en 2016, medio millón de niños menores de seis años presentaban niveles de plomo en sangre superiores a 5 µg/dL, a pesar de que en los últimos cuarenta años se ha producido una caída significativa de casos. Miles más probablemente tenían bajos niveles de envenenamiento por plomo. Son muchos los estudios que han demostrado que los niveles bajos también pueden causar daños irreversibles.

Sin embargo, las pruebas a nivel nacional siguen siendo incompletas y los datos, fragmentarios. En Pensilvania, en 2018 solo se examinó al 19% de los menores de edad, de los cuales 8.822 presentaban envenenamiento por plomo. En Filadelfia, solo la mitad de los niños nacidos en 2015 que reunían los requisitos para recibir tratamiento médico [gratuito] habían pasado por dos exámenes médicos en 2018, como exige la ley federal.

La exposición al plomo durante el embarazo puede causar abortos espontáneos y alteraciones del desarrollo neurológico, pero los exámenes prenatales no son obligatorios.

“Es increíble que en 2020 los niños sigan siendo el indicador que enciende todas las alarmas para saber si hay plomo en las casas”, lamenta Colleen McCauley, directora de políticas de salud de la organización Public Citizens for Children and Youth (PCCY), que hace campaña para que sea hagan pruebas más completas, se recopilen datos sobre este problema y se saneen todas las viviendas viejas.

"Es difícil convencer a los políticos de los beneficios de apostar por la prevención primaria, porque detectar el plomo es costoso y eliminarlo, también”, señala. Puntualiza que no apostar por la prevención es corto de miras ya que el coste de cuidar a los niños una vez se han envenenado es mucho más elevado.

Invertir en la lucha contra el plomo tiene sentido desde el punto de vista económico. Según una investigación de Pew Charitable Trusts, sanear las viviendas viejas donde viven niños nacidos en 2018 proporcionaría 3.500 millones de dólares en beneficios futuros, el equivalente a 1,39 dólares por cada dólar invertido. La inversión protegería a más de 311.000 niños de familias de bajos ingresos durante 10 años. Cambiar las tuberías de agua de plomo generaría otros 2.700 millones de dólares en beneficios futuros.

Obligatorio acreditar que una casa está libre de plomo

Finalmente, después de que los activistas de los derechos de los niños hayan batallado durante años, se ha modificado la ley que obliga a los propietarios a informar a los inquilinos sobre los niveles de plomo de una vivienda.

A partir de octubre de 2020, todos los alquileres de viviendas, privadas y públicas, deberán obtener un certificado de seguridad que acredite que la vivienda está libre de plomo, sin excepción, o de lo contrario podrían perder la licencia de alquiler. En Rochester, Nueva York, y Baltimore, Maryland, se han adoptado medidas similares, y han dado lugar a una drástica disminución de los casos de envenenamiento por plomo.

"Las leyes de seguridad pública deben contener cláusulas que castiguen en caso de incumplimiento. Si los propietarios no tienen miedo de las consecuencias del incumplimiento, estas leyes son papel mojado", puntualiza Grace Osa-Edoh, una abogada de los Servicios Legales Comunitarios de Filadelfia que ayuda a los inquilinos de bajos ingresos a demandar a los propietarios negligentes.

Un portavoz del Departamento de Salud de Pensilvania ha indicado que el Gobierno estatal, liderado por el gobernador Tom Wolf, está "profundamente preocupado" por este problema de salud pública causado por el plomo y otras toxinas.

"La iniciativa Libre de Plomo de la Gobernadora de Pensilvania incluye una propuesta de invertir hasta mil millones de dólares en subvenciones para ayudar a sanear las escuelas para que estén libres de plomo, amianto y otros elementos tóxicos. El Estado también recibió recientemente una subvención de la EPA para analizar los niveles de plomo en el agua de más de 3.000 guarderías".

Lo cierto es que para cientos de miles de niños, esta reforma legal y la toma de consciencia por parte de los políticos llega demasiado tarde.

Fatu Kante nunca olvidará la llamada de la consulta del pediatra de su hijo en marzo pasado, para informarla de que Aly, de dos años, presentaba altos niveles de plomo en la sangre. "Hasta ese momento, no sabía nada sobre el plomo, y de repente me informaron por teléfono de la posibilidad de que el cerebro de mi hijo estuviera dañado. Recuerdo que lloré y no podía dejar de temblar. No dormí durante 30 días", explica.

El Departamento de Salud saneó su espacioso apartamento después de que el propietario se negara a eliminar la pintura descascarada que envenenaba a Aly. Los techos todavía tienen humedad y están hundidos, pero el polvo de plomo ha desaparecido.

El último análisis de sangre de Aly muestra que el nivel de plomo en su sangre ha bajado a 11 µg/dL, pero el niño sigue siendo hiperactivo y sufre de insomnio y repentinos ataques de agresividad. Su hermana, Cissy, de cuatro años, también presenta bajos niveles de envenenamiento de plomo en sangre. Kemo, de nueve, aún no ha sido examinado.

Kante afirma que, de haberlo sabido, se habrían mudado de casa y que "como es obvio" están asustados.

Por Nina Lakhani - Philadelphia

01/03/2020 - 20:35h

Traducido por Emma Reverter

Publicado enInternacional
Desarrollan catalizador capaz de reciclar gases de efecto invernadero

Un nuevo catalizador económico y duradero es capaz de reciclar los gases de efecto invernadero en ingredientes que pueden usarse en combustible, gas de hidrógeno y otros productos químicos.

Los resultados podrían ser revolucionarios en el esfuerzo por revertir el calentamiento global, según los investigadores. El estudio fue publicado en Science.

"Nos propusimos desarrollar un catalizador efectivo que pueda convertir grandes cantidades de gases de efecto invernadero, dióxido de carbono y metano sin fallas", sostuvo Cafer T. Yavuz, autor del artículo y profesor asociado de ingeniería química y biomolecular y de química en el Instituto de Ciencia y Tecnología Avanzada de Corea.

El catalizador, hecho de níquel, magnesio y molibdeno económicos y abundantes, inicia y acelera la velocidad de reacción que convierte el dióxido de carbono y el metano en gas hidrógeno. Puede funcionar eficientemente más de un mes.

Esta conversión se denomina "reformado en seco", en la que los gases nocivos, como el dióxido de carbono, se procesan con la finalidad de elaborar productos químicos más útiles que podrían refinarse para su uso en combustibles, plásticos o incluso productos farmacéuticos. Es efectivo, pero anteriormente requería metales raros y caros, como el platino y el rodio, para inducir una reacción química breve e ineficiente.

Otros investigadores habían propuesto previamente el níquel como una solución más económica, pero los subproductos de carbono se acumularían y las nanopartículas superficiales se unirían en el metal más barato, cambiando fundamentalmente la composición y la geometría del catalizador e inutilizándolo.

"La dificultad surge de la falta de control sobre los puntajes de los sitios activos sobre las superficies de catalizadores voluminosos, porque cualquier procedimiento de refinamiento que se intente también cambia la naturaleza del catalizador en sí", explicó Yavuz.

Los expertos produjeron nanopartículas de níquel-molibdeno en un entorno reductor en presencia de un solo óxido de magnesio cristalino. A medida que los ingredientes se calentaban con gas reactivo, las nanopartículas se movían sobre la superficie cristalina en busca de puntos de anclaje. El catalizador no tendrá una acumulación de carbono ni las partículas de la superficie se unirán entre sí.

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La agricultura mundial, en la cuerda floja de los fertilizantes químicos

La historia de la agricultura moderna es, en gran medida, la historia de la dependencia de los fertilizantes químicos.

La creciente preocupación por el cambio climático y, en menor medida, por el agotamiento de los combustibles fósiles, han dirigido el foco del debate público hacia los impactos y la disponibilidad de los recursos energéticos. Sin embargo, los problemas de escasez a los que tendrán que hacer frente las sociedades industriales en las próximas décadas afectan a muchos ámbitos distintos. Uno de los que destaca por su gravedad, y que sigue estando relativamente desatendido en el debate público, es el de la producción de alimentos. Bajo el modelo de agricultura actual, ésta depende de enormes aportes externos de energía, pero también de otros insumos que se han vuelto igual de imprescindibles: los fertilizantes químicos. La historia de la agricultura moderna es, en gran medida, la historia de esta dependencia. Una de las claves de su innegable éxito es, también, una de las principales causas de su ruina.

El suelo es una fina capa formada por la acumulación e interacción de partículas minerales, materia orgánica y minúsculos seres vivos, que permite el crecimiento de los vegetales. Si bien tarda cientos o miles de años en formarse, sus nutrientes pueden agotarse muy rápidamente, y la necesidad de reponerlos ha sido una preocupación constante, consciente o no, desde el surgimiento de la agricultura. Antes de que la moderna química del suelo explicara con detalle su funcionamiento, ya tenían lugar por todo el mundo prácticas que reducían o compensaban la pérdida de nutrientes: barbecho, rotación de cultivos y, especialmente, la vinculación entre ganadería y agricultura, que garantizaba la reposición de parte de estos elementos mediante el estiércol.

El desarrollo capitalista en el siglo XIX, con sus enormes necesidades de abastecimiento de fibras y alimentos hacia las ciudades y la industria, aceleró el consumo y la dispersión de estos nutrientes del suelo más allá de su capacidad de renovación. Marx señaló este fenómeno, indicando que la producción capitalista, y la concentración urbana generada por ella, “perturban el metabolismo entre el hombre y la tierra; es decir, el retorno a la tierra de los elementos de esta consumidos por el hombre en forma de alimento y de vestido, que constituye la condición natural eterna sobre la que descansa la fecundidad permanente del suelo”.

Estas observaciones venían tras el estudio de la obra del químico alemán Justus von Liebig, que expuso el carácter fundamental de tres compuestos minerales para el desarrollo de las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio, los cuales constituyen la base de los modernos fertilizantes químicos (la conocida fórmula NPK).

LA FÓRMULA NPK Y LA HISTORIA DE LA FRACTURA METABÓLICA GLOBAL

La escala de esta pérdida de nutrientes llevó a las potencias industriales del momento, principalmente Inglaterra, a buscar formas de compensarla mediante la importación de abonos desde distintas partes del mundo. Uno de los más codiciados y valiosos fue el guano, resultado de la acumulación de excrementos de aves marinas o murciélagos. Como han explicado distintos autores, como Bellamy Foster y Brett Clark al desarrollar el concepto de “fractura metabólica”, durante la segunda mitad del siglo XIX millones de toneladas de este recurso fueron extraídas en Perú y embarcadas hacia Inglaterra y Estados Unidos principalmente, pero también a Holanda, Bélgica, Francia, Suecia, etc.

Gran parte de esta extracción se llevó a cabo utilizando trabajadores chinos en condiciones de semiesclavitud, muchos de los cuales morían por las terribles condiciones de trabajo. A la extracción de guano siguió la de los nitratos. La disputa por el control de los yacimientos de nitratos de Atacama y de guano de Antofagasta provocó una guerra entre Chile, por un lado (con el apoyo de Inglaterra) y la alianza formada por Bolivia y Perú por otro: la llamada “Guerra del Salitre”, que se extendió entre 1879 y 1884.

La victoria chilena garantizó a Inglaterra un suministro estable de estos recursos, que sin embargo entraron a partir de entonces en un declive constante: no solamente se extraían a un ritmo mucho mayor que el que hubiera permitido su reposición, sino que, en el caso de los guanos, ésta se veía imposibilitada físicamente: las aves que originaban esta sustancia con sus deposiciones eran esquilmadas o espantadas durante el proceso de extracción.

En la década de 1840, John Lawes descubrió el procedimiento de fabricación de superfosfatos mediante la aplicación de ácido sulfúrico a rocas fosfatadas: se trataba del primer fertilizante artificial, que pronto empezó a fabricarse de manera industrial. Para su desarrollo a la escala vertiginosa que requería la agricultura europea no bastaba con las reservas europeas de estas rocas, y pronto comenzaron a explotarse minas de fosfato en Florida, y décadas más tarde en Marruecos y el Sahara. De hecho, el control de este recurso fue una de las principales motivaciones del colonialismo francés y español en el norte de África.

Posteriormente, la creación de industrias nacionales de fertilizantes en la URSS y en China llevó a la explotación de otros yacimientos de estos minerales, ubicados en las zonas árticas, Kazajistán o Jordania.

En cuanto al potasio, hasta la generalización del uso de potasa mineral la principal fuente artificial había sido la ceniza vegetal, utilizada en diversos lugares a lo largo de la historia. Autores clásicos griegos y romanos, como Virgilio, Estrabón o Columela, ya se refieren a este uso por parte de los agricultores de su época. Durante el s. XVIII había un mercado floreciente de cenizas de abedul provenientes del norte y este de Europa, así como de algas y plantas costeras ricas en sales en la zona mediterránea. La creciente demanda llevó a elevadas tasas de deforestación, hasta que en 1861 abrió sus puertas la primera fábrica de potasa mineral, a partir de la explotación de los recién descubiertos yacimientos potásicos de Stassfurt. Posteriormente se fueron explotando otros yacimientos de importancia, como los de Alsacia, entonces bajo control alemán, o los de Suria, en Cataluña. Actualmente la mayoría de las reservas mundiales se concentran en Canadá, Bielorrusia, Rusia, China e Israel.

A principios del s. XX, el químico alemán Fritz Haber descubrió la forma de extraer nitrógeno del aire mediante la síntesis del amoniaco. Hasta entonces la única forma en que este elemento pasaba al suelo era mediante descargas eléctricas de rayos o mediante la fijación que llevan a cabo diversos microorganismos. El vínculo de algunos de ellos con las plantas leguminosas (como la soja, el guisante o el trébol) hace que su cultivo resulte útil para el aporte de este mineral.

Karl Bosch perfeccionó el método de Haber para la obtención de amoniaco sintético, que se extendió mundialmente tras las primera Guerra Mundial y pasó a conocerse como “proceso de Haber-Bosch”. Este procedimiento permitió disponer de una fuente abundante de fertilizante artificial, pero supuso al mismo tiempo que la producción de alimentos dependiera absolutamente de los combustibles fósiles, ya que la materia prima utilizada para proporcionar el hidrógeno necesario en la reacción es fundamentalmente el gas natural, y en menor medida el petróleo. Esta dependencia se agudizó dramáticamente tras la Segunda Guerra Mundial y, especialmente, tras la llamada “Revolución Verde”, el paquete tecnológico impulsado por Estados Unidos a partir de 1960 que incluía utilización de semillas híbridas, extensión de la mecanización, uso masivo de pesticidas (muchos de ellos derivados directamente del petróleo) e irrigación. Todo ello acompañado del establecimiento de flujos de alimentos cada vez más globales, absolutamente dependientes de los combustibles fósiles para el transporte, el envasado y la refrigeración.

LOS CUELLOS DE BOTELLA DE LA VIDA

La universalización del uso de fertilizantes químicos a partir de la fórmula simplificada NPK ha incrementado enormemente la producción de alimentos en todo el mundo, permitiendo alimentar a miles de millones de personas con un incremento de la tierra cultivable relativamente modesto. Sin embargo, el coste social y ambiental de este logro ha sido gigantesco. Más de la mitad de los productos utilizados terminan disueltos en las aguas del planeta, generando diversos tipos de contaminación. Uno de los más conocidos, la eutrofización, es el desarrollo masivo de algas que terminan por ahogar otras formas de vida, tal como ha ocurrido en los últimos años en el Mar Menor de Murcia.

Pero hay muchos otros: desde la intoxicación de mujeres embarazadas y bebés que provoca por ejemplo el llamado “Síndrome del niño azul” (una anomalía en la hemoglobina que dificulta el transporte de oxígeno, causado por el exceso de nitratos en el agua) hasta el incremento de emisiones de gases de efecto invernadero.

Al bloquear otros micronutrientes, estos fertilizantes acaban empobreciendo el suelo, que necesita cada vez más dosis mayores para poder mantener estables los niveles de producción. Una espiral que implica tanto un incremento del coste, lo que incide en el endeudamiento y concentración propios de la agricultura industrial, como de la contaminación. Pero la generalización del uso de los fertilizantes químicos (y en general, del uso de combustibles fósiles) ha creado además una situación insólita en la historia: que la agricultura pase a depender de la minería y de otras actividades extractivas, es decir, que el suministro mundial de alimentos dependa a su vez del suministro de recursos limitados y desigualmente repartidos. Es, por tanto, totalmente vulnerable a su escasez y agotamiento.

En este sentido, el potasio no tiene perspectivas de limitaciones inmediatas en el abastecimiento. Según la investigadora Alicia Valero su cénit de extracción, es decir, el momento a partir del cual el nivel de las reservas empezaría a ser descendente, no se alcanzaría hasta la década de 2070, siempre que se sigan explotando nuevos yacimientos. Esto significa además incrementar los impactos ambientales de este tipo de extracción, así como la contaminación del agua por vertidos o la acumulación de residuos salinos. Uno de los ejemplos más conocidos de este problema en nuestra geografía es la montaña de sal del Cogulló, en Sallent (Barcelona), con 500 metros de altura y una extensión de 50 hectáreas, formada por toneladas de vertidos procedentes de las minas de potasa.

El destino del nitrógeno, por su parte, está vinculado al de los combustibles fósiles, no sólo por el suministro de gas natural necesario como materia prima sino por la cantidad de energía que hace falta emplear en el mencionado “proceso Haber-Bosch”. En conjunto, casi la tercera parte de la energía del sector agrícola se destina a la fabricación de fertilizantes inorgánicos. El pico del gas natural está mucho más próximo que el del potasio, y se sitúa entre la década en la que entramos ahora, 2020, y la siguiente. Su disponibilidad para la fabricación de abonos estará condicionada por la competencia con otros usos, tales como la producción de electricidad.En los últimos años la demanda para este objetivo ha venido creciendo de manera importante, acompañada de una propaganda que lo presenta como una fuente energética “limpia”, o al menos, “de transición” (ver “La trampa global del gas. Un puente a ninguna parte”).

El macronutriente inorgánico que más cerca está del agotamiento es el fósforo, que el escritor Isaac Asimov denominaba “el cuello de botella de la vida”, por su importancia para el crecimiento de las plantas. Tal y como Asimov señaló insistentemente, no existe ningún otro elemento que pueda sustituir su uso. Ya en 1938 el presidente estadounidense Franklin Roosevelt había subrayado su importancia fundamental en un mensaje dirigido al Congreso, en el que defendió que la administración de los depósitos de fosfato debería ser considerada un asunto de interés nacional.

Existe actualmente un debate científico sobre el momento en que se alcanzará su pico de extracción, el máximo global de producción a partir del cual sus existencias irán decreciendo. Algunos autores consideran que este se produjo a finales del siglo XX, otros que ha tenido lugar en algún momento de esta década. Sea como sea, la conciencia de que las reservas son cada vez más escasas va ganando terreno, lo cual no ha implicado ninguna medida seria para reducir su utilización, que no ha dejado de aumentar en todo el mundo.

Tras una breve caída en 2008 por la recesión económica internacional, según la FAO el consumo mundial de fertilizantes fosfatados pasó de 35 millones de toneladas a 45 millones en 2017. Al igual que ocurre con otros recursos limitados, la tendencia que se observa ante sus perspectivas de escasez o agotamiento no es el cuestionamiento de su uso (lo que implicaría, a su vez, otros cuestionamientos más profundos del modelo social y económico imperante), sino la ampliación de las fronteras extractivas, en un intento de apurar todas las reservas posibles.

Una de las zonas de interés estratégico en este sentido es el norte de África. Más del 80% de los recursos mundiales de fosfatos se encuentran en el Sahara Occidental, cuya importancia supone uno de los intereses principales de la ocupación marroquí, al igual que lo fueron para el colonialismo francés y español en la zona. Cerca de allí, las minas de Argelia han atraído recientemente el interés de las empresas chinas para su explotación de forma conjunta con la compañía energética estatal argelina, Sonatrach, mientras que la producción de Túnez ha entrado ya en declive. En Siria los yacimientos de fosfatos han jugado, según parece, un papel en el conflicto que se mantiene desde 2011; de hecho, compañías rusas han firmado en estos años contratos con el gobierno sirio para su extracción y procesamiento.

La preocupación por el suministro de este recurso ha llegado incluso hasta el punto de que se multipliquen las solicitudes de proyectos para la explotación de yacimientos submarinos en distintos lugares del planeta, desde Sudáfrica hasta la Baja California Mexicana. Hasta ahora una gran parte de los permisos de este tipo han sido rechazados por sus impactos ambientales, incluyendo los que afectan a los recursos pesqueros, pero a medida que se agudicen las dificultades de abastecimiento de fosfatos las presiones para permitirlos serán mayores.

Se trata del equivalente a la búsqueda de yacimientos “no convencionales” (arenas bituminosas, fracking, prospecciones submarinas, etc.) en el caso de los combustibles fósiles, mucho más costosos, contaminantes e ineficientes: una prueba más de que los recursos baratos y fáciles de extraer son cosa del pasado.

La escasez de los minerales con los que se fabrican los fertilizantes químicos, especialmente el fósforo, se añade a la de una larga lista de recursos no renovables (desde el petróleo hasta el carbón o el uranio) que marcan un límite físico al mantenimiento de los actuales modelos de producción, consumo y formas de habitar. Una auténtica crisis civilizatoria que tiene su origen en la lógica capitalista que empuja al crecimiento continuo.

Sólo una transformación completa de la agricultura mundial, que vuelva hacia prácticas agroecológicas de cierre de los ciclos de nutrientes a escala local y regional, que sustente la fertilización en fuentes orgánicas y regenere los suelos, puede esquivar el desastre que supondría para millones de personas el corte de suministro de fertilizantes químicos, así como evitar los tremendos impactos de su uso. ¿Es aún posible, en un mundo con centros urbanos cada vez mayores y una agricultura campesina amenazada? 

Por HELIOS ESCALANTE

@HELIOS_EM

2020-02-02 06:59

Publicado enEconomía
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