Ciencia y Técnica

21
May
2018

Cuando en 2013 Timothy Treuer, investigador del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Princeton, buscaba una zona en la que un colega le había mencionado que realizaron un experimento 15 años antes, tuvo que volver a pasar una segunda vez para dar con ella. Fue incapaz de ver a la primera la señal de más de dos metros con brillantes letras amarillas que señalaba la zona. Estaba casi oculta por la vegetación. ¿Qué pasó hace dos décadas en ese lugar?

En 1997 un matrimonio de investigadores de la Universidad de Pensilvania, Daniel Janzen y Winnie Hallwachs, se encontraban trabajando como consultores para el Área de Conservación de Guanacaste en Costa Rica que por aquel momento buscaba ser reconocida por la UNESCO. Esta pareja de ecólogos tuvieron una brillante idea: proponer a la empresa de zumos Del Oro que, a cambio de que estos donaran parte de sus terrenos forestales a la futura zona protegida, les dejarían depositar gratuitamente sus restos de materia orgánica en una zona del parque degradada por la sobreexplotación ganadera. Un win-win en toda regla.

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Restos de naranjas en Guanacaste. Fuente: Universidad de Princeton

Más de 1000 camiones depositaron 12.000 toneladas de pieles y pulpa de naranja en una zona delimitada de tres hectáreas. La idea era realizar un seguimiento anual de este aporte de materia orgánica pero una empresa rival, TicoFruit, pleiteó contra el acuerdo. El juez consideró que Del Oro estaba contaminando un parque nacional y lo revocó. El área cubierta de restos de naranja cayó en el olvido hasta que en el verano de 2013, cuando Treuer discutía líneas de investigación con Janzen, este mencionó la historia y le dijo que esa zona nunca había sido estudiada a fondo más que para identificar especies por parte de los taxónomos del parque.

Treuer decidió acercarse a echar un vistazo en un viaje que tenía que realizar a Costa Rica y ver si de verdad valía la pena estudiar ese lugar. Lo que se encontró al llegar fue una frondosa vegetación de árboles y lianas que lo cubrían todo, nada que ver con el otro lado de la carretera que constituía la zona control del experimento. Supo inmediatamente que tenía que volver a estudiarlo para cuantificar lo que estaban viendo sus ojos y determinar si realmente el muro verde que tenía delante se debía a los desperdicios depositados allí lustros antes.

 

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El resultado de 12.000 toneladas de restos de naranjas y 16 años de lluvias tropicales. Fuente: Universidad de Princeton

El estudio de biodiversidad y suelo fue realizado recogiendo muestras y analizando las especies tres metros alrededor de transectos de 100 metros que se replicaron en el área de control. Las muestras de suelos fueron combinadas con otras realizadas y analizadas en el año 2000 por una de las co-autoras de la investigación, la Dr. Laura Shanks, cuyos resultados nunca fueron publicados.

Las conclusiones fueron espectaculares. La biodiversidad era tres veces mayor en la zona fertilizada respecto a la zona control y la diferencia de biomasa superficial era del 176 %. El suelo contenía mas riqueza en nutrientes, tanto macro como micro, y las fotografías mostraban que el dosel de copas de arboles era significativamente superior.

Estos datos abren una vía de colaboración entre las industrias alimentarias de la zona que no saben que hacer con sus residuos orgánicos (las opciones son pagar por su incineración o enterramiento) y las áreas de conservación natural dentro de lo que se llama economía circular o de residuo cero.

Al fin y al cabo la mayoría de los problemas ambientales están producidos por industrias que fabrican lo que la gente necesita y es necesaria una mayor colaboración entre estos entes y los gestores de la conservación para que los restos de estas compañías puedan convertirse algo aprovechable.

Estos casos de economía circular exitosa no solo son un win-win para los agentes implicados sino para el resto de la sociedad.

Este post ha sido realizado porTxema Campillo (@Txemacg) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Fuente: Cuaderno de Cultura Científica

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17
May
2018

El glifosato fue sintetizado por primera vez en los años 50. En 1970, el químico John E. Franz, descubrió sus efectos herbicidas. Empezó a comercializarse por la compañía Monsanto en 1974 bajo el nombre de Roundup.

El éxito de Roundup llegó en los años noventa. Se utilizaba en cultivos de plantas genéticamente modificadas inmunes al efecto del glifosato. Esto permitía utilizar intensivamente el herbicida para eliminar las malas hierbas sin afectar al cultivo principal. La patente comercial de Monsanto acabó en el año 2000, con lo que desde entonces el glifosato comenzó a utilizarse libremente en herbicidas genéricos, popularizándose todavía más. Es barato y muy eficaz.

Hasta ese momento se usaban herbicidas específicos para cada planta. En cambio, el glifosato no es selectivo. Su aplicación es sencilla. Se pulveriza sobre las hojas y tallos, éste penetra en la planta y así la molécula comienza a circular por sus tejidos. El glifosato inhibe la ruta de biosíntesis de algunos aminoácidos esenciales para la vida de la planta. Esta ruta no existe en seres humanos y demás animales. Al ser una ruta exclusiva de las plantas, no tiene toxicidad apreciable en animales. Sustancias de uso común como la cafeína o el paracetamol tienen índices de toxicidad mayores que el glifosato.

Otra característica importante es que tiene una vida media muy corta, de tan solo 22 días antes de biodegradarse. Esto hace difícil que sus efectos acumulativos tengan un impacto significativo.

El glifosato nunca se ha llegado a prohibir. Durante años se ha estado cuestionando su seguridad, enfrentando a diferentes organismos. Algunos líderes de opinión y grupos ecologistas lo tienen en el punto de mira, convencidos de su supuesta acción cancerígena. Lo han convertido en un enemigo a combatir, emprendiendo campañas para su prohibición. Varias ciudades de España se han declarado libres de glifosato bajo lemas como «ciudad libre de herbicidas tóxicos», empleando en su lugar alternativas «naturales», como herbicidas que denominan «vinagre». Como el glifosato es un herbicida de uso legal, puede utilizarse en terrenos privados como explotaciones agrícolas. La medida sólo afecta a jardines, parques y vías públicas.

Al menos hasta diciembre de 2017 —fecha hasta la que se ha prorrogado la autorización—, el uso de glifosato en la Unión Europea está permitido, como lo ha estado siempre. Sin embargo, en 2015 se desató el conflicto. La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) que depende de la OMS y la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) parecían haber llegado a conclusiones diferentes. Esta confrontación mediática ha hecho dudar de la independencia de los estudios presentados por ambas partes y de los supuestos intereses de unos y otros.

La EFSA publicó un metaestudio —un estudio que valoró las publicaciones científicas sobre el tema hasta la fecha— en el que se han tenido en cuenta más de 1500 estudios científicos sobre el glifosato. La conclusión del metaestudio es contundente: no hay evidencia científica de que el glifosato sea tóxico o potencialmente cancerígeno

Por su parte, la IARC incluyó el pesticida en el controvertido grupo 2A, es decir como «probable cancerígeno». Un dato que tener en cuenta es que esta lista del IARC se elabora según el nivel de evidencia que existe y no sobre los efectos o riesgos que tienen las sustancias. En esa misma categoría figura por ejemplo trabajar en una peluquería, en una freiduría, el consumo de hierba mate caliente o de carne roja. Ninguna de estas actividades se ha prohibido, precisamente porque no suponen un riesgo potencial. Realmente las conclusiones de la IARC y la EFSA no son tan diferentes como algunos se esfuerzan en mostrar.

A pesar de la evidencia científica, varias ciudades siguen en sus trece de prohibir el uso de glifosato. En su lugar dicen emplear «vinagre». Lo que emplean es una disolución de ácido acético —el vinagre contiene un 5% de esta sustancia—. El efecto del acético sobre las plantas es de quemadura. Si la planta es adulta las raíces pueden quedar intactas y la planta puede rebrotar, especialmente si es perenne. Por eso en un principio puede parecer que el acético funciona para eliminar las plantas no deseadas, pero normalmente es sólo en apariencia. También hay que tener en cuenta que las disoluciones de acético, además de resultar hediondas, por encima del 20% son irritantes para las personas y otros animales. Alteran el pH de la tierra y, en exceso, modifican la estructura del suelo. Es decir, llamarlo «vinagre» no lo convierte en la panacea de los herbicidas urbanos, responde a una cuestión estratégica: generar una falsa confianza atendiendo a un argumento de bajo calado intelectual, el que relaciona lo natural con lo bueno y lo sintético con lo malo.

Para algunos, Monsanto es algo así como el gran villano de la industria agrícola y cualquier invento suyo tiene, de serie, un halo de maldad. Ese fue el detonante de la farsa ecologista contra el glifosato que algunas ciudades lideran con ridículo orgullo. De ahí el título de este artículo. Prohibir los herbicidas con glifosato es anteponer la ideología a la evidencia científica, llevando las emociones por bandera. Eso tiene nombre.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

Fuente: Cuaderno de Cultura Científica

10
May
2018

el carbono y ecosistemas forestales

Jose Alberto Pardos

Cambios en el clima, en especial el aumento de la temperatura media de la Tierra y modificaciones en los regímenes de precipitaciones, detectados a partir de mediados del siglo XX, se han venido relacionando con incrementos atmosféricos en la concentración de CO2, de origen antrópico. En este contexto revisten importancia sus efectos sobre la estabilidad de los ecosistemas forestales, en los que comienzan a percibirse alteraciones que afectan a flora y fauna.

En el trabajo referenciado se pasa revista a la copiosa bibliografía existente en revistas científicas publicadas en el sexenio 2009 a 2014 en conexión con dicho ámbito. Se evidencia la influencia del incremento en la concentración de CO2 atmosférico en el comportamiento de los árboles (rodales y pies aislados de diferente edad) y en el efecto sumidero/ fuente del binomio suelo–vegetación; y, ello, en conexión con factores geográficos y edáficos, junto a los cambios térmicos y variaciones en las precipitaciones con especial incidencia de la combinación subida térmica-acentuada sequía estival perceptibles en la cuenca mediterránea. Las posibles estrategias puestas en juego por las propias especies y determinadas medidas selvícolas (p.e. claras) para paliar los efectos perjudiciales del cambio climático; y, como contrapunto, la potencialidad de mitigación del carbono atmosférico por su captura en masas arbóreas y plantaciones, son también objeto de trabajos de investigación recogidos en dicha recopilación bibliográfica.

10
May
2018

Reproducido del Cuaderno de Cultura Cientifica. Redactor César Tomé

Mucho se ha hablado de los animales utilizados en investigación. Valga como ejemplo esta estupenda revisión sobre el tema realizada por el investigador Lluís Montoliu o el informe Confederación de Sociedades Científicas de España (COSCE). El tema del uso de animales para fines científicos salta a la palestra periódicamente por presiones del lobby animalista, el cual, sin lugar a dudas, ha influido en las leyes y normas vigentes. Por parte de la razón, es decir, de la ciencia, existe una defensa férrea del uso de animales para investigación, ya que, sin su utilización, no podríamos acometer las nuevas aproximaciones terapéuticas y diagnósticas que necesitamos para poder combatir las enfermedades que todavía hoy no tienen solución y que necesitamos para mejorar la vida de los enfermos. Así que existe un enconado desencuentro entre científicos y animalistas sobre el uso de animales para fines científicos. Sin embargo, hay una entidad, o grupo de entidades, en los que no cabe debate alguno.

Imagen 1 PACMA

                                                          Anuncio de PACMA contra la experimentación animal

La talidomida fue prescrita y utilizada entre los años 1957 y 1963 en Europa. Hasta ese momento ningún país europeo contaba con regulación alguna sobre el uso de medicamentos, por lo que la tragedia de este fármaco produjo un verdadero terremoto en el desarrollo de medicamentos en el viejo continente. Alemania, un país particularmente afectado por el caso de la talidomida, tuvo que aprobar con urgencia en el año 1961 la primera ley que regulaba el uso de medicamentos.

Hasta ese momento la responsabilidad de evaluar los medicamentos recaía sobre los propios fabricantes. Aunque su distribuidor, Grünenthal, realizó algunos experimentos de seguridad, estos no fueron suficientes para detectar los efectos secundarios del fármaco, y en ninguno de los casos se evaluó el fármaco en animales gestantes. En aquellos años tampoco era obligatorio evaluar los medicamentos en animales en periodo de gestación en el Reino Unido, pero de nuevo la catástrofe de la talidomida propició que se formara en 1964 el Comité de Seguridad de Medicamentos y que, cuatro años más tarde, se promulgara la primera Ley del Medicamento británica.

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                                                                                                  Niña afectada por la talidomida

Hoy en día todos los países de primer orden cuentan con agencias para el control del desarrollo, liberación y evaluación de nuevos medicamentos. Es el caso de la European Medicines Agency (EMA) en Europa o la Food and Drug Administration (FDA) en los Estados Unidos. Dichas organizaciones se encargan de velar por la seguridad de los fármacos que se prueban en humanos. La única obsesión de dichas agencias es que no se vuelva a dar un “caso talidomida”. Así que solicitan que se realice un estudio completo y pormenorizado de la toxicidad de los fármacos bajo estudio, y siempre antes de autorizarlos para su uso en humanos. La eficacia del medicamento se supone; de lo que se encargan las correspondientes agencias es de que los fármacos sean suficientemente inocuos.

Las agencias reguladoras obligan a la industria farmacéutica a realizar una exhaustiva batería de estudios para conocer cómo los fármacos afectan a diferentes sistemas del organismo y a procesos patológicos críticos, determinando sus rangos de su seguridad en el mejor de los casos (en el peor y más habitual el desarrollo de los nuevos fármacos es interrumpido por estas cuestiones).

Veamos un ejemplo concreto de los estudios requeridos por las autoridades:

tabla 1

 

Podemos observar en la tabla anterior, grosso modo, los estudios que las agencias exigen. Hagamos algunas apreciaciones al respecto:

La tabla refleja los estudios mínimos necesarios, los cuales pueden no ser suficientes si se encuentra algún hallazgo patológico inesperado, cosa que suele ocurrir ya que se fuerzan las dosis hasta encontrar efectos secundarios, lo cual permite definir las dosis de trabajo. Aquí es necesario recordar a Paracelso, que ya explicó la importancia de las dosis hace casi 500 años.

El paquete básico de estudio está por encima del medio millón de euros en prácticamente todos los casos y los estudios tienen una duración de un año al menos. Esto si las cosas van bien, claro. En muchas ocasiones los tiempos y los costes se incrementan.

Los laboratorios que realizan este tipo de estudios deben estar certificados en Buenas Prácticas de Laboratorio (BPL; o GLP en inglés), por lo que lo realizan exclusivamente empresas especializadas llamadas Contract Research Organizations (CRO). Todos los protocolos de estudios están normalizados y acordados, y hay que seguirlos estrictamente, registrando cualquier desviación detectada.

Se estudian los principales sistemas del organismo, tales como el sistema respiratorio, cardíaco o nervioso, así como procesos que puedan afectar a la seguridad, tales como la mutagénesis o los estudios de interacción con receptores.

Se estudian dos especies animales siempre; una de roedores y otra de no roedores. Por cuestiones históricas la especie de roedor mayoritaria es la rata (el ratón no se usa para estudios regulatorios normalmente). Las agencias tienen un amplio recorrido de estudios realizados en rata y pueden comparar expedientes. La especie no roedora suele ser el perro, aunque se pueden utilizar otros no roedores con su justificación pertinente. Sólo en contadas ocasiones las agencias autorizan el uso de primates. El perro habitualmente usado para estos estudios es de la variedad Beagle; los monos suelen ser macacos.

Toda la información extraída de los estudios regulatorios preclínicos es utilizada para diseñar los estudios en humanos First-in-human, y las primeras dosis de estudio vienen definidas por la dosis anterior a la más baja que produce algún efecto en cualquiera de las dos especies animales utilizadas en los estudios. A esta dosis se le conoce como NOAEL (de non-observed adverse effect level).

Previamente a los estudios en humanos se aplicará un factor de dilución a la dosis elegida como medida adicional de seguridad. La dosis final que será utilizada para iniciar los estudios en humanos es lo que se conoce como MRSD (del inglés máximum recommended starting dose).

A grandes rasgos, para todo lo anteriormente expuesto, es necesario el uso de animales. Y en este caso el factor limitante no son los comités de ética, que los hay, si no la cuantía económica de los estudios y la duración de los mismos (para la empresa farmacéutica, tiempo y dinero son parámetros esencialmente equivalentes).

La pregunta ahora es: ¿Cuántos animales se usan para este tipo de estudios en nuestro país? Si analizamos el último informe oficial publicado por el Ministerio de Agricultura, Pesca, Alimentación y Medio Ambiente (MAPAMA), el número de animales utilizados en 2016 para fines científicos fueron los siguientes:

tabla 2

 

Es decir, que la mayoría de animales fueron usados para investigación (básica o traslacional/aplicada, en un 77%). La siguiente partida en importancia es la utilización reglamentaria y producción rutinaria. Si atendemos sólo al uso reglamentario los datos indican que se utilizaron 49.640 animales para este fin repartidos de la siguiente forma:

 

tabla 3

Es decir, de cada 100 animales utilizados para fines científicos aproximadamente 5 fueron sacrificados por cuestiones regulatorias, por los 75 que fueron usados en las diferentes fases de investigación. Tal vez 50.000 animales al año para estudiar la seguridad de los fármacos pueda parecer mucho, tal vez no parezca tanto si lo comparamos con las incontables personas que sufrieron el efecto de la talidomida en nuestro país.

Si salimos de nuestra zona de confort y atendemos, por ejemplo, al uso de animales para la alimentación, según Eurostat sólo en 2015 se sacrificaron más de 46 millones de cerdos en España. O lo que es lo mismo, un cerdo por español. Por el contrario, en 2015 por cada español tan sólo se usaron 0,018 animales con fines regulatorios. Juzguen ustedes mismos.

Este post ha sido realizado por Javier Burgos (@Javisburgos) y es una colaboración de Naukascon la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

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