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lunes, 21 de febrero de 2011

Formas geométricas de cinco dimensiones...



Un equipo de investigadores financiado con fondos comunitarios se ha propuesto proporcionar a los matemáticos su propia tabla periódica, pero de formas. El estudio está siendo llevado a cabo por investigadores del Imperial College de Londres en colaboración con científicos de Australia, Japón y Rusia para definir los pilares básicos de todas las formas posibles del universo en tres, cuatro y cinco dimensiones, además de analizar las relaciones entre estos componentes

Este proyecto de tres años de duración, recibió fondos del Consejo Europeo de Investigación (CEI) cuyas subvenciones se gestionan a través del programa ‘Ideas’ del Séptimo Programa Marco (7PM).

Alessio Corti, Coordinador del proyecto, explica los objetivos en las siguientes palabras: ‘La tabla periódica es una de las herramientas más importantes en química. En ella se describen los átomos que forman la materia y se explican sus propiedades químicas. Con nuestro trabajo queremos lograr un equivalente para formas de tres, cuatro y cinco dimensiones. Crear un directorio en el que aparezcan todas las piezas básicas de la geometría y donde se describan las propiedades de cada una de ellas mediante ecuaciones relativamente sencillas’.

El equipo confía en que se puedan definir algebraicamente unos 500 millones de formas en 4 dimensiones. Entre ellas, esperan identificar varios miles indivisibles: las piezas básicas a partir de las cuales se forma el resto. Para ello, Tom Coates, miembro del equipo, ha diseñado un programa de modelización computacional que asistirá a los investigadores en esta tarea.

El estudio también tiene previsto analizar la forma en la que estos componentes afectarán a las formas en las que se combinen. El planteamiento podría ser de la siguiente manera: las piezas básicas se pueden considerar como si fueran átomos y las formas más grandes como moléculas. A partir de aquí, el siguiente reto consiste en entender cómo dependen las propiedades de las formas grandes de los átomos que las forman. En otras palabras, se trataría de generar una teoría química de las formas.

Uno de los aspectos más curiosos de esta investigación reside en que la complejidad multidimensional de muchas de formas no es completamente visible. A partir de aquí, considerar el concepto tiempo como una cuarta dimensión añadida a las tres que dan forma a la realidad cotidiana no resulta nada sencillo.

Sin embargo, el conocimiento de todas estas formas es muy importante en gran cantidad de cuestiones científicas. La teoría numérica, la física teórica y la visión artificial son buenos ejemplos de ello. Los expertos en robótica, a su vez podrían tener que resolver la ecuación relativa a una forma con cinco dimensiones para entender cómo indicar a un robot que mire un objeto y a continuación mueva su brazo para recogerlo. En el caso de los físicos, también es posible que tengan que analizar las formas de dimensiones ocultas en el universo para así entender los mecanismos de las partículas subatómicas.

Por todas estas razones, el trabajo de este equipo puede suponer una referencia clave para la investigación en muchas disciplinas, aunque probablemente la tabla resultante no llegue nunca a los muros de las aulas de las nuevas generaciones. Lo que sí puede llegar a ser es una herramienta de gran utilidad.

martes, 19 de octubre de 2010

Cáncer de mama: ¿Me puede ocurrir a mí?...


Autoras: M. Luz Carro Menéndez & Susana López Díaz

El cáncer de mama cambia la vida a miles de mujeres cada año en todo el mundo. Familia, amigos, trabajo, relaciones sexuales, imagen corporal... No hay ningún aspecto de la vida que pueda escapar al impacto que supone este diagnóstico. … Para ellas, el cáncer de mama está presente en sus vidas cada día, aunque es el 19 de octubre, el día elegido para teñirse de rosa y recordar a quienes conviven con esta enfermedad.

En realidad, la palabra cáncer procede del pensamiento mágico de hace siglos, cuando esta dolencia se equiparaba al cangrejo, probablemente por su avanzar impredecible y característica apariencia, que recordaban la forma en que se extiende e infiltra esta dolencia. Hoy en día, seguimos sin saber exactamente el significado y sus causas últimas, aunque sí conocemos que se produce por una anormal multiplicación de células desde una determinada localización en nuestro cuerpo.

Por supuesto, el proceso normal es que las células crezcan, se desarrollen y mueran dentro de un desarrollo equilibrado destinado a asegurar las necesidades del organismo. Pero cuando cambian, dejan de diferenciarse, de madurar apropiadamente y crecen desordenadamente, entonces aparece un tumor por exceso de multiplicación de sus componentes. Una vez ocurrido esto, desde el foco original, las células pueden pasar al sistema linfático o a la sangre. De esta manera se produce la metástasis a ganglios u órganos, donde las células colonizan, se adaptan al nuevo tejido y vuelven a crecer.

En el caso que nos ocupa, el cáncer de mama, recibe esta denominación el resultado del crecimiento de tejido canceroso en una glándula mamaria. Este tipo de cáncer es uno de los más antiguamente conocidos y descritos, así, existen datos sobre tumoraciones mamarias en la medicina egipcia, y más concretamente referidos a neoplasias malignas, en la medicina griega y romana.

Un papiro llamado de Ebers, descubierto en 1872, al que se atribuye una antigüedad de unos 3.000 años a. J, ya alude en una de sus páginas a 8 mujeres con tumores en la mama. Como es lógico, en este momento no se utilizaba el término cáncer porque no fue propuesto hasta el siglo IV a. J. por Hipócrates, el llamado padre de la Medicina moderna.

Un tiempo más tarde, a principios de nuestra Era, Celso ya intentaba extirpar cánceres de mama.

En 1290, el doctor Lanfranchi, establece los principios de la cirugía científica, los cuales proponen una estrategia terapéutica que más tarde se mostraría trascendental: las intervenciones radicales y precoces del cáncer de mama.

En el siglo XVII destaca el doctor Wiseman, un cirujano excelente que formuló y llevó a la práctica, indicaciones concretas acerca de la posibilidad de curación en función de la localización de los cánceres. En esencia, para este profesional el cáncer era una lesión local, curable quirúrgicamente, que se extendía a través de los conductos linfáticos y tendía a recidivar.

En el siglo XIX la cirugía experimentó un gran adelanto, gracias al descubrimiento de la anestesia, por Morton, y de la antisepsia, por Semmelweiss. Surgen entonces, las primeras y grandes escuelas de cirugía.

En cáncer de mama, el doctor Halsted introdujo la técnica de la extirpación radical, que incluía la de la mama, los músculos pectorales y el tejido linfático –ganglios de la axila-. Aquí aparecen propiamente los primeros intentos curativos de esta patología.

En la actualidad, el cáncer de mama es la neoplasia maligna más frecuente en la mujer y el tumor que mayor incidencia tiene en nuestro país, suponiendo la primera causa de muerte en mujeres entre 40 y 55 años. Y la tendencia es creciente, sobre todo, en los países desarrollados, aún cuando la tasa de mortalidad ha disminuido en los últimos años, beneficios que se atribuyen a los programas de detección precoz y a los avances en el tratamiento sistémico.

Los factores de riesgo más importantes son el sexo femenino y la edad. Aún así, es importante señalar que en la mayoría de las mujeres que lo sufren no es posible identificar circunstancias previas como condicionantes favorables a la enfermedad.

En otro orden de cosas, el cáncer constituye, con carácter general, una enfermedad paradigmática para el estudio de la adaptación humana ante los problemas de salud. Más concretamente, el cáncer de mama es una patología especialmente adecuada para el estudio del afrontamiento, desde un punto de vista teórico y empírico, tanto por el número de personas afectadas como por la tendencia cada vez mayor a convertirse, en parte gracias a los avances biomédicos, en una enfermedad crónica de muy larga evolución. Pero fundamentalmente, porque a pesar de los progresos en el control de esta enfermedad, el diagnóstico, tratamiento y recuperación, siguen configurando situaciones potencialmente muy estresantes.

La justificación se encuentra en que las pacientes se enfrentan a toda una serie de situaciones extremadamente complejas y cambiantes para las que con frecuencia, no están preparadas. Desde las pruebas exploratorias y la espera de resultados, al diagnóstico, la valoración de tratamientos a seguir, la intervención quirúrgica con la correspondiente hospitalización, los tratamientos complementarios como la radioterapia y la quimioterapia, los controles periódicos durante la fase de intervalo libre de enfermedad, el tratamiento de la recidiva o la metástasis, el manejo de las situaciones avanzadas de enfermedad hasta, en algunos casos, el proceso de enfermedad avanzada y terminal.

En este contexto, el afrontamiento puede definirse como el esfuerzo orientado hacia el intento de manejar, reducir o tolerar, las situaciones percibidas como desbordantes o que ponen a prueba los recursos de una persona. Sin embargo, los estudios recientes conllevan una gran diversidad conceptual y de modelos, y pese al avance de los planteamientos teóricos, suelen aparecer dificultades a nivel empírico a la hora de explicar la diversidad respuestas humanas ante la adversidad. Por tanto, no existe consenso sobre cuantas estrategias de afrontamiento hay que diferenciar, por qué estas y no otras, bajo qué circunstancias se utilizan, qué función tienen, cómo interactúan entre sí y con los sistemas más amplios de comportamiento, etc. Y por si todo esto fuera poco, unos investigadores han utilizado nombres diferentes para referirse a lo que parece ser la misma estrategia, mientras que otros han utilizado el mismo nombre para hacer referencia a estrategias de afrontamiento distintas.

Ante esta situación, y dado que en la actualidad se están abriendo paso nuevas posibilidades de prevención y curación de la enfermedad. Las autoras pensamos que podría parecer adecuado intentar obtener información empírica sobre cómo afrontan las pacientes de cáncer de mama su enfermedad, en un momento relevante en que se enfrentan a ella y analizar la posible existencia de relaciones entre diferentes formas de afrontarla. Esta información podría facilitar o sugerir nuevos enfoques del problema y ser útil para apoyar modelos desarrollados desde planteamientos teóricos y empíricos diferentes. Bajo estas premisas, ya se están sentando los pilares de futuras líneas de investigación que sin duda, supondrán importantes avances a medio y largo plazo.


sábado, 11 de septiembre de 2010

A la zaga del más agresivo de los tumores cerebrales...




Autor: Kelvin M. Piña Batista

El cáncer cáncer es una de las principales causas de muerte en España y cerca de 1.500.000 casos nuevos serán diagnosticados en Europa durante los próximos meses, de entre los cuales, más de 550.000 personas morirán, con toda probabilidad. Aún así, no es posible obviar que los avances en la detección, diagnóstico y tratamiento han aumentado la tasa de supervivencia, si bien, sólo en algunos casos.

En el caso concreto de los tumores del cerebro, los gliomas en adultos, representan el 40% de las neoplasias primarias cerebrales, mientras que el glioblastoma multiforme llega al 50%. Se trata de un tipo de tumor del sistema nervioso central de crecimiento rápido que se forma a partir de tejido glial o de sostén del cerebro y, desafortunadamente, es la variable más maligna y frecuente.

Los esfuerzos empleados durante años para mejorar la calidad de vida y la superviviencia de estos enfermos han sido múltiples, pero aún así, el tiempo de sobrevida es corto, con 14 meses en promedio tras el diagnóstico. Resultado al margen del empleo de radioterapia, quimioterapia y las técnicas más avanzadas en cirugía.

Estas y otras razones derivadas del trato diario con pacientes, me han llevado a tomar esta patología como objeto de estudio para una reciente investigación de la que aquí se presenta un breve resumen.

Como decía, el GBM es una neoplasia muy agresiva, cuyos hallazgos anatomopatológicos pueden resumirse brevemente en lo siguiente: presencia de astrocitos gemistocíticos, neovascularización con proliferación endotelial, zonas de necrosis y células pseudoempalizadas que las circundan. Todo esto sin mencionar los factores relacionados con su alto índice mitótico y proliferativo.

Con bastante frecuencia afecta a personas adultas localizándose en los hemisferios cerebrales, que presentan lesiones usualmente de carácter unilateral, aunque en los casos que afectan al tronco encéfalo y cuerpo calloso, entonces pueden aparecer simétricamente bilaterales. El diagnóstico histológico está basado principalmente en la atipia nuclear y la actividad mitótica, y precisamente por su naturaleza invasiva, no pueden ser resecados completamente, a pesar de los progresos alcanzados en la técnica quirúrgica, apoyados por la radio y quimioterapia.

El origen celular del GBM es un tópico de considerable controversia e investigación. Estudios recientes han sugerido que un subgrupo de células cancerígenas, indistintamente llamadas células propagadoras del cáncer podrían iniciar el crecimiento de diferentes tipos de células cancerosas y asimismo, ser las responsables de la resistencia terapéutica.

Existen muchos patrones para la clasificación de los glioblastomas multiformes. Usualmente, se reslata la división en primarios, con un desarrollo rápido e historia clínica breve, y secundarios, con una historia clínica relativamente más larvada. También existe la división en superficiales y profundos, aunque poco se ha reportado en la literatura al respecto, haciendo hicapié, entre otros elementos, en el patrón de crecimiento, biología molecular y vía de transformación. La evidencia científica actual resalta que estas dos presentaciones se diferencian, aparte de los datos ya señalados, por la diferencia de edad y las rutas genéticas utilizadas. Además, los GBMs superficiales tienen tendencia a evolucionar hasta hacerse profundos.

El diagnóstico clínico se caracteriza por una historia clínica usualmente corta (de menos de 3 meses en más del 50% de los casos) y los signos y síntomas derivan, de forma habitual, del aumento de la presión intracraneal (cefaleas, nauseas, vómitos y papiledema). Más de una tercera parte de los paciente pueden experimentar además, un ataque epiléptico.

En cuanto a los mecanismos de invasión, se han descrito un gran número de mediadores. Con carácter general, la PTN, MK y ALK parecen jugar un rol importante en la supervivencia celular, mostrando relación con la progresión tumoral. De hecho, tanto la MK como la PTN, según la literatura, están asociados con la progresión de un gran número de tumores. Sin embargo, algunos, como los cerebrales, expresan niveles más elevados de PTN que de MK. En este punto, se debe resaltar que una alta expresión de MK una baja expresión de PTN, se asocian con un mal pronóstico.

Posiblemente, en la búsqueda de factores biológicos que limitasen dicha progresión pudiera estar una alternativa para prolongar la vida de estos pacientes. En los resultado de mi estudio se verifican hallazos anteriores en el sentido de que aquellos pacientes que presentan el GBM profundo tienen menor indice de supervivencia. En estos casos, posiblemente favoreciendo la formación desmoplasica se limitaría la progresión tumoral, pues se puede apreciar que aquellos pacientes con GBMs superficiales presentan más desmoplasia (medida por la COL 11) y mejor supervivencia relativa.