Se trata de un sistema desarrollado en Brasil con materiales baratos y biodegradables que permite la liberación controlada de un compuesto letal para las larvas del mosquito. Puede aplicárselo en pequeños volúmenes de agua
Mediante el empleo de almidón de maíz como base, una materia prima abundante, barata y biodegradable, investigadores de la Universidad de Campinas (Unicamp), en Brasil, desarrollaron partículas capaces de almacenar y liberar en forma controlada compuestos activos letales para las larvas del mosquito Aedes aegypti, el vector de transmisión de enfermedades tales como el dengue, el zika, la fiebre amarilla y el chikunguña.

La Agencia de Innovación de la Unicamp (Inova) ha tramitado una solicitud de patente de esta metodología, que aparece descrita en forma pormenorizada en la revista Industrial Crops and Products.

En el marco de este trabajo, que contó con el apoyo de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (FAPESP) y con la coordinación de Ana Silvia Prata, docente de la Facultad de Ingeniería de Alimentos de la referida universidad paulista (FEA-Unicamp), se puso a prueba el aceite esencial de tomillo como agente larvicida. Esta sustancia también es biodegradable y, en la concentración que se empleó en la investigación, no reviste riesgos para la salud humana.

Logramos obtener una partícula que se comporta exactamente igual que los huevos del Aedes. Mientras el ambiente está seco, se mantiene inerte y conserva al agente activo protegido. A partir del momento en que entra en contacto con el agua, empieza a hincharse para permitir la liberación del insecticida. Al cabo de tres días, lapso de tiempo en el cual los huevos hacen eclosión y comienza la fase larvaria, la partícula pasa a liberar cantidades letales del principio activo en el agua, comentó Prata.

La idea subyacente en el proyecto consistió en desarrollar un sistema de liberación controlada de larvicidas para pequeños volúmenes hídricos, tales como macetas, neumáticos, botellas y residuos diversos que pueden convertirse en criaderos de estos mosquitos en el ambiente urbano.

Según Prata, las autoridades sanitarias han venido ocupándose de tratar con larvicidas los tanques de agua y otros grandes reservorios, pero los estudios epidemiológicos indican que el 50 % de los focos del Aedes se encuentra en pequeños charcos.

Dado que su costo es bajo, el gobierno podría producir estas partículas y distribuirlas entre la población para dispersarlas en domicilios con potencial acumulación de agua de lluvia, como una medida complementaria a la concientización y a la lucha contra el dengue, dijo.

Los resultados de las pruebas realizadas en la Unicamp apuntan que estas partículas podrían mantenerse funcionando durante cinco ciclos de lluvias aproximadamente. Luego del primer contacto con el agua, liberan tan solo un 20 % del aceite de tomillo. Hicimos la prueba de dejar secar el material para luego rehidratarlo y observamos que las partículas vuelven a liberar el agente larvicida normalmente, comentó Prata.

La investigadora consignó a su vez que el principal compuesto activo presente en el aceite de tomillo (el timol) impidió la proliferación de microorganismos en el recipiente con agua, con lo cual se evitó que las partículas se echasen a perder rápidamente una vez mojadas.

El método de producción

El ciclo de vida del Aedes aegypti está formado por cuatro etapas: huevo, larva, crisálida y mosquito adulto. El período total de desarrollo puede tardar de cinco a diez días, y se vuelve más corto a medida que la temperatura sube. Se considera que la fase larvaria, en la cual el insecto se encuentra confinado en el ambiente acuático, es la más estratégica en lo que concierne a las acciones de combate.

Con base en esta información, empezamos a pensar cómo debería ser la partícula. Uno de nuestros colaboradores Johan Ubbink de California Polytechnic State University, Estados Unidos sugirió producirla mediante una técnica conocida como extrusión, la misma que se aplica en la elaboración de snacks de maíz, comentó Prata.

Este método consiste en forzar el paso de la masa de almidón húmeda y caliente por un pequeño orificio. Normalmente, la acción de la temperatura y de la presión ejercida por una rosca hace que el material se expanda tras el paso por el orificio.

Nosotros adaptamos este proceso al aplicar una temperatura más baja y una rotación de rosca más suave, para que no se produjese una expansión del material. De lo contrario, la partícula se ablandaría rápidamente al entrar en contacto con el agua y liberaría el principio activo todo junto, explicó Prata.

Otro desafío del grupo consistió en encontrar la composición adecuada de la materia prima. Tal como explicó la investigadora, el almidón (ya sea de trigo, de maíz o proveniente de cualquier otra fuente) está compuesto fundamentalmente por fracciones variables de amilosa y amilopectina. La cantidad de cada uno de estos componentes determina características tales como la viscosidad y la estructura (la capacidad de no deshacerse al entrar en contacto con el agua).

Probamos fórmulas que tenían entre un 1,8 % y un 76 % de amilosa. Y evaluamos en cada caso cuál era el comportamiento de lixiviación (cuán rápido se deshacen las partículas) y de hinchamiento en el medio acuático, explicó.

Al tiempo en que analizaban esos dos aspectos de las partículas, dosificando la cantidad de aceite de tomillo liberada en función del tiempo de contacto con el agua, los investigadores también observaban la actividad larvicida del compuesto activo. La prueba consistió en medir la concentración necesaria para matar al 99 % de las larvas, un parámetro conocido como CL99.

El CL99 del aceite de tomillo no encapsulado es de aproximadamente 70 microgramos por mililitro (µg/ml). Cuando ponemos este compuesto dentro de las partículas, su valor se reduce a 31 µg/ml. En otras palabras: nuestro sistema de liberación controlada aumentó la acción larvicida, dijo la investigadora.

De todos modos, el CL99 del compuesto natural fue mucho más bajo que el de agentes sintéticos, como el temefos. La ventaja, según Prata, reside en que, al tener una composición química compleja, con otras moléculas activas aparte del timol, se les hace más difícil a los insectos desarrollar resistencia.

El grupo también probó como larvicida el extracto de la hierba de los dientes. El resultado fue similar al que se observó con el tomillo, pero su costo fue alrededor de 15 veces mayor.

El aceite esencial de tomillo es un material altamente disponible, que se vende comercialmente y representa tan solo un 5 % de la composición de las partículas; el otro 95 % corresponde almidón de maíz, que es sumamente barato. Por eso consideramos que esta técnica resulta fácil de implementar, dijo la investigadora.

En estos momentos, el grupo de la FEA- Unicamp evalúa la posibilidad de emplear las mismas partículas para encapsular bacterias fijadoras de nitrógeno, que ayudan en el crecimiento de las plantas. Teóricamente, este material genera una disminución de la cantidad de fertilizantes utilizados en la agricultura. Es una teoría que pretendemos poner a prueba en un futuro proyecto, dijo Prata.

setiembre 16/2019 (Dicyt)

Artículo de referencia

Dias Maia J., La Corteb L., Martinez J., Ubbinkc J., Prataa A.S.: Improved activity of thyme essential oil (Thymus vulgaris) against Aedes aegypti larvae using a biodegradable controlled release system. Industrial Crops and Products. Volume 136, September 2019, Pages 110-120. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.03.040

El porcentaje de personas con obesidad casi se ha triplicado en los últimos 30 años. Se trata de una verdadera epidemia y, por eso, los gobiernos buscan medir su impacto. Para ello, usan costosas encuestas en que, literalmente, un funcionario va de casa en casa con una balanza pidiendo a la gente que se pese. De ahí que el tiempo entre medición y medición sea largo.

En Chile, por ejemplo, la información se recoge cada seis años, lo que reduce su impacto en las políticas públicas, en un proceso que costó casi $1 500 millones en 2016-2017. Con estos problemas en mente, Jocelyn Dunstan, investigadora del Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la Universidad de Chile, buscó en las matemáticas una solución.

Y la encontró. El hallazgo permitiría ahorrar los altos costos que involucran las encuestas de obesidad. Tratamos de predecir la proporción de la población obesa. Y lo que encontramos fue que era posible hacerlo con un bajo margen de error, señaló Dunstan, quien también trabaja en el Centro de Informática Médica y Telemedicina (CMIT).

Junto a investigadores chilenos y norteamericanos de la U. John Hopkins, entrenó tres algoritmos con dos ingredientes: información sobre la tasa de obesidad en 79 países y bases de datos con ventas de 48 categorías de productos en esas mismas naciones. Para ello, utilizó machine learning, aplicaciones de inteligencia artificial que permiten que las computadoras reconozcan automáticamente patrones en datos después de un periodo de enseñanza.

En Chile, por ejemplo, los algoritmos dieron una tasa de obesidad de 28 por ciento, solo tres puntos por debajo del 31 % detectado por la encuesta del gobierno.

Un método más económico

Para la investigadora, los resultados abren grandes posibilidades, ya que se trata de datos obtenidos regularmente por consultoras y gobiernos. Esto permite llevar una cuenta más actualizada del estado de la obesidad en el mundo, a menores costos.

La base de datos es chica, pero de buena calidad. Así, uno puede estrujarla y obtener datos mucho más seguido que con una encuesta. Porque aquí no estamos hablando de big data. Para nada. Más bien yo hablaría de small data, afirma la investigadora.

El equipo también descubrió que tres categorías son las más relevantes a la hora de predecir la obesidad: masas y harinas, quesos y bebidas carbonatadas. La selección es relevante, ya que medir una cantidad limitada de productos ahorra tiempo de procesamiento de información. Esto permite reducir costos e incorporar países a la muestra con mayor velocidad.

En el caso chileno, el estudio detectó un aumento de casi 37 por ciento en las ventas de bebidas desde 2001, con un consumo que llega a 135, 8 litros por persona hoy. En el caso de galletas y panes, el crecimiento alcanza 27, 8 por ciento.

En la investigación, también quedaron retratadas las dietas nacionales. Uno ve que Alemania y Holanda comparten un montón. Todos los países de Caribe y Centroamérica son como una gran nube. Colombia, Venezuela, República Dominicana y Guatemala están muy cerca uno del otro. Uno nota la influencia histórica, cultural y geográfica entre naciones. Chile, en cambio, aparece más cerca de Turquía o Arabia Saudita, justo entre los países del Mediterráneo y los latinoamericanos, detalló.

Este último dato concuerda con informaciones de la Organización Mundial de la Salud que sitúan a Chile entre los seis países con mayor tasa de obesidad.

setiembre 16/2019 (Dicyt)

Los últimos desarrollos presentan ciertas carencias. Pero los investigadores cubanos Lázaro Gil y Laura Lazo creen que sí es posible, aunque habría que repensar varios conceptos existentes para desarrollar nuevas vacunas candidatas.

El dengue está en aumento. Aproximadamente, 20 000 personas mueren cada año a causa de esta enfermedad transmitida por mosquitos y, a pesar de los esfuerzos en curso, no se dispone de una vacuna para el dengue ampliamente efectiva.

Los complejos desafíos a los que se enfrenta la vacuna, el estado actual de desarrollo y si una vacuna efectiva es posible son el objeto de un artículo de revisión publicado en Viral Immunology a cargo de investigadores del Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB) de Cuba.

En el estudio titulado Effective Dengue Vaccines: A Pipe Dream?, los autores Lázaro Gil y Laura Lazo ponen de manifiesto cómo los casos de dengue se han multiplicado por 10 respecto a la pasada década y revisan los esfuerzos para desarrollar una vacuna efectiva, incluidas las pruebas en animales y los ensayos clínicos que llevaron a la aprobación de Dengvaxia® de Sanofi-Pasteur. Sin embargo, esta vacuna tiene un perfil de uso limitado, ya que incluso puede aumentar el riesgo de dengue grave en algunas circunstancias y, por ejemplo, no se puede administrar a niños menores de nueve años.

A la luz de la reaparición de enfermedades virales como el sarampión, la rubéola y la poliomielitis, los autores sugieren que una vacuna de microorganismos vivos atenuados contra el dengue probablemente requeriría dosis de refuerzo.

Sobre la base de la evidencia experimental pasada, los autores concluyen que una vacuna eficaz contra el dengue es posible, pero sigue siendo un desafío importante, y sugieren repensar varios conceptos existentes para desarrollar vacunas candidatas contra el dengue.

David L. Woodland, PhD, editor jefe de Viral Immunology y miembro adjunto del Instituto Trudeau en Saranac Lake, NY, asegura que la reciente aprobación por parte de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA),  Estados Unidos de la primera vacuna autorizada contra el dengue, Dengvaxia, es un paso importante para avanzar en el control del dengue. Pero la enfermedad es compleja, y el dengvaxia puede producir efectos secundarios graves en ciertas circunstancias. La excelente revisión de Gil y Lazo destaca los problemas complejos que rodean a las vacunas contra el virus del dengue, concluye.

setiembre 16/2019 (Dicyt)

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado dos proteínas que favorecen las infecciones virales al inhibir la respuesta inmune innata. Los resultados de dos estudios, que se publican en las revistas mBio y Journal of Virology, muestran que las proteínas IFI44 e IFI44L favorecen la replicación de diferentes tipos de virus, como el de la gripe o coronavirus, causantes de enfermedades respiratorias que pueden llegar a ser graves, o arenavirus, que pueden causar fiebres hemorrágicas severas. Estos trabajos abren nuevas vías para controlar infecciones virales y para tratar enfermedades asociadas a procesos de inmunidad innata exacerbados.

Cuando los virus provocan una infección, el organismo hospedador genera una respuesta inmune innata a través de la expresión de interferones (proteínas señalizadoras producidas por las células como respuesta a la presencia de patógenos, como virus, bacterias y parásitos), proteínas de respuesta a interferones (ISGs) y citoquinas pro-inflamatorias, explica Marta López de Diego, investigadora del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB), y primera autora y autora de correspondencia en los dos estudios.

Esta primera línea de defensa frente a las infecciones virales tiene numerosos componentes cuyo objetivo es restringir que el virus se replique. Las funciones de muchos ISGs inducidos tras la infección se han caracterizado en los últimos años, pero se desconoce el mecanismo de acción de algunos de ellos, añade.

Muchas de estas proteínas de respuesta a interferones tienen funciones antivirales, pero otras se dedican a controlar los niveles de respuesta antiviral, ya que si esta respuesta es demasiado exacerbada puede ser contraproducente para el mismo organismo infectado, indica López de Diego.

De Diego subraya que las nuevas funciones de las proteínas IFI44 e IFI44L actúan directamente disminuyendo la actividad de proteínas claves en la ruta de producción del interferón, lo que tiene un efecto muy general en la capacidad de inducir respuestas inmunes en el hospedador.

Estos trabajos se han realizado gracias a la financiación de los Institutos de Salud de Estados Unidos, de la Universidad de Rochester, Estados Unidos y de la Comunidad de Madrid.

 setiembre 16/2019 (Dicyt)

El Instituto de Neurociencias de Castilla y León (INCYL) de la Universidad de Salamanca y la Red Olfativa Española desarrollan un taller sobre los sentidos del olfato y del gusto en el Espacio de Cultura Científica de la institución académica salmantina. El grupo de científicos responsable de la iniciativa realiza estudios en este campo de investigación.

La idea es enseñar al público en general qué significan el olfato y el gusto para el ser humano, comenta Eduardo Weruaga, investigador del INCYL, que explica cómo generalmente todas las personas confunden conceptos como sabor, gusto y olfato. Cuando decimos que saboreamos algo, no sabemos que hay un componente del olfato mucho más grande que el del gusto. Hay muchas personas que empiezan a perder el sabor de los alimentos y creen que pierden el gusto pero lo que están perdiendo es el olfato, que es el principal componente de esa sensación, apunta.

Por eso, en los talleres los científicos realizarán una pequeña presentación sobre estos dos sentidos y experimentos con sustancias que los estimulan. Por ejemplo, los participantes prueban alimentos con el olfato y sin el olfato, y distintos tubitos con olores a distintas concentraciones. No todas las personas huelen y gustan igual, unas tienen una potencialidad mayor y otras, menor, asegura, incluso en algunos casos se conoce el componente genético que explica por qué hay individuos supergustadores y otros que son todo lo contrario. En ese sentido, el olfato es más desconocido.

Al contrario de lo que nuestra percepción nos indica, realmente, la única relación neurológica que tienen el gusto y el olfato es su condición de sentidos químicos, porque identifican sustancias químicas del entorno. El olfato detecta sustancias químicas volátiles que están disueltas en el aire, lo cual no se puede hacer por las papilas gustativas de la boca, y el gusto detecta sustancias disueltas en agua, señala Weruaga. Son dos medios del entorno que no se mezclan en la naturaleza y que nosotros detectamos por vías diferentes, añade.

En realidad, parece que están relacionados por su presencia en los alimentos, que también tiene que ver con el tacto, porque los alimentos pueden estar están calientes o fríos o ser ásperos, pero las vías neurales del tacto, del gusto y del olfato no tienen nada que ver entre sí, insiste el investigador.

300 enfermedades incluyen la pérdida del olfato

Para el ser humano, al contario que para otros animales, el gusto y el olfato son sentidos secundarios frente a la importancia que tiene la visión o el oído. Sin embargo, por esta causa están poco estudiados y a veces la pérdida de estas facultades,  pasa desapercibida a pesar de que puede ser un síntoma de enfermedad. Por ejemplo, los científicos saben que el párkinson o el alzhéimer cursan con algunas pérdidas neurológicas muy primarias como el olfato. Hay que indagar más en este campo, pero esto no quiere decir que por perder el olfato tenemos que tener alguna de estas enfermedades, destaca Weruaga. De hecho, se suele perder olfato por causas que no tiene que ver con la neurología, como el taponamiento de las fosas nasales por pólipos. Algunos catarros también nos hacen perder el olfato incluso de forma permanente, comenta, pero hay unas 300 enfermedades cuyos síntomas incluyen la pérdida de olfato, que se llama anosmia cuando es pérdida total, o la hiposmia, nombre que le damos cuando la disminución es parcial.

Curiosamente, el olfato se diferencia del resto de los sentidos, incluido el gusto, en que remite a un tipo de percepción muy emotiva, porque está conectado con áreas cerebrales que se encargan de la gestión de las emociones.

Investigación

El equipo de Eduardo Weruaga desarrolla en la actualidad dos proyectos de investigación relacionados con este campo. Uno consiste en estudiar el olfato humano y la pérdida olfativa relacionada con las poliposis nasales, caracterizadas por el crecimiento de tumores benignos que obstruyen la respiración. En el transcurso de este tipo de talleres divulgativos se invita a los participantes a participar en una investigación más profunda que consiste en realizar test más exhaustivos y con más tiempo en el INCYL. Cuando los expertos detectan alguna anomalía también derivan a los participantes al Hospital Universitario para que sean examinados por los otorrinos.

Otra línea de investigación está relacionada con el uso de células madre como terapia para enfermedades neurodegenerativas, es decir, enfermedades en las que se pierden las neuronas. En ese caso, cuentan con un modelo animal, un ratón que no huele. A los ratones es más difícil medirle el olfato que a las personas, porque si les preguntas no contestan, así que hay que utilizar estrategias diferentes, apunta Weruaga. Gracias a la terapia celular, los investigadores están comprobando que la hiposmia en estos ratones se ve reducida y huelen mejor.

setiembre 16/2019 (Dicyt)

Una investigación pionera desarrollada por la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) junto a la Universidad de Sussex y el University College of London, evidencia que los estímulos olfativos combinados con los auditivos pueden cambiar la percepción de nuestro cuerpo. Estos resultados aportan nuevos conocimientos en el campo de la neurociencia cognitiva y de la interacción persona-ordenador.

Las personas se sienten más delgadas y ligeras cuando se les expone a aroma de limón, y más gruesas y pesadas cuando huelen aroma de vainilla. Este es uno de los resultados de la investigación recogida en el artículo As Light As Your Scent: Effects of Smell and Sound on Body Image Perception, que explora la relación entre olores y formas corporales.

El equipo investigador ha demostrado que la imagen que tenemos de nuestro propio cuerpo se modifica en función de los estímulos que recibimos, como el olfativo. La exposición a diferentes olores puede hacernos sentir más gruesos o esbeltos.

Otro sentido que influye es el del oído. A través de un dispositivo adaptado a unos zapatos, que desarrolló en 2015 la UC3M en colaboración con el University College of London y la School of Advanced Study (University of London), se ha analizado cómo cambia la percepción que tenemos de nuestra imagen corporal cuando se modifica en tiempo real el espectro de frecuencia de los pasos al realizar una actividad física. Al aumentar las altas frecuencias, las personas se sienten más ligeras, más felices, caminan de forma más activa y les resulta más fácil realizar ejercicio, señala Ana Tajadura-Jiménez, profesora del Departamento de Informática de la UC3M, una de las autoras de ambas investigaciones.

Esta tecnología, basada en el estímulo auditivo, que se utilizó con éxito en 2017 para tratar a personas con dolor crónico y en 2019 para incentivar la actividad física, se combina en la investigación actual con estímulos olfativos para demostrar que ambos sentidos combinados influyen en mayor medida en la percepción que tenemos de nuestra imagen corporal. Las distorsiones de la imagen pueden conducir a un detrimento en la salud física y emocional. Las investigaciones en neurociencia cognitiva han demostrado que se puede cambiar la percepción del cuerpo de las personas mediante estimulación visual, táctil, propioceptiva y de forma auditiva, apunta Tajadura-Jiménez.

Estos resultados permitirán diseñar terapias novedosas y más efectivas para personas con trastornos de la percepción corporal, como experiencias de realidad virtual o el desarrollo de ropa interactiva o tecnología portátil que mejoren la autoconfianza de las personas y recalibren los sentimientos distorsionados del peso corporal.

En el futuro se prevé realizar esta investigación con una muestra clínica (la actual se realizó con personas sanas), evaluar si los efectos difieren en función del género y probar los efectos de otro tipo de aromas.

setiembre 16/2019 (Diario Médico)