Actualmente las algas se están utilizando para alimentar ganado, producir textil y biocombustible. Estos organismos vegetales también se están empleando en la construcción como una solución responsable con el medio ambiente. La Catedrática de Composición Arquitectónica y Directora del Máster Universitario en Proyecto Avanzado de Arquitectura y Ciudad de la UAH, Mª Rosa Cervera, nos explica las características de este nuevo elemento. 

¿Cómo se usan las algas en la construcción?

La investigación en las algas es un campo de creciente interés, desarrollo y experimentación en el mundo y se presenta como una valiosa alternativa para suplir necesidades de la humanidad en el siglo XXI. El introducir materia viva como parte de la construcción es un camino prometedor que inicia ahora su recorrido.

Las superficies de cerramiento de los edificios son lugares cada vez más versátiles para compatibilizar su función de cerramiento con otras tales como la de producir energía y capturar CO2. Esta visión de plurifuncionalidad de la arquitectura tiene un doble aporte ya que beneficia a la sociedad al utilizar la arquitectura para una función de valor energético y medioambiental, que se suma a sus habituales misiones constructivas, y beneficia la construcción aportando mayor aislamiento de la edificación. La gran innovación del proyecto es la combinación de dos campos, el constructivo y el biológico, de modo altamente rupturista y único para lograr una ciudad sostenible, de visión holística de energía, por cultivo de algas en la arquitectura.

De este modo una tecnología verde, que aporta un valor estético extraordinario, se convierte en conciencia global haciendo tangible la inversión de I+D+i para un mejor futuro.

 ¿Cuál es su función en un edificio?

Los fotobiorreactores arquitectónicos consisten en sistemas de conducción de agua con microalgas, nutrientes y CO2, bien sean estos tubulares cerrados, bien laminares en sándwich o bien en estanque abierto, siempre con materiales que dejen pasar la luz para el proceso de fotosíntesis (vidrios, metacrilatos y plásticos diversos, EFTE, etc.) y con la particular característica de estar integrados o tener como soporte las superficies constructivas, tanto de edificios como pavimentos de la ciudad o elementos urbanos.

En definitiva, se trata de una novedosa reinterpretación de los foto-biorreactores industriales de algas para convertirlos en ‘piel’ o superficie constructiva arquitectónica. Es decir, pasar el ‘back-stage’ productivo al ‘front-row’, convirtiendo lo hasta ahora industrial en una nueva modalidad de capa exterior del cerramiento arquitectónico con importantes valores añadidos a nivel energético y medio ambiental.

¿Qué beneficios otorgan en la edificación?

El cultivo de microalgas en la arquitectura, por un lado, aporta o produce y, por otro, reduce o minimiza. Lo que aporta es la biomasa, biomasa que puede ser utilizada para obtener diversos productos dependiendo de las condiciones de cultivo y de su tratamiento posterior. La biomasa micro algal puede ser la base para producción de biogás y también de electricidad a través de la cogeneración; puede transformarse en productos de valor añadido, tales como medicamentos, cosméticos y alimentación humana y animal; puede utilizarse como biofertilizante y bio-estimulante en la agricultura y, por último, con un proceso de mayor elaboración y todavía poco competitivo, en biofuel.

La acción sustractiva o minimizadora fundamental de las algas y la que desmarca esta tecnología del resto de las energías renovables es su capacidad para capturar CO2 y su efecto sumidero, tema sobre el que estamos profundizando en la investigación. Otras cualidades a ser tenidas en cuenta son las que se refieren a la capacidad de las algas para depurar el agua, contribuyendo así al ciclo de la misma, y por su ayuda al ahorro de energía por aislamiento y por regulación térmica como organismo vivo.

Todo esto hace que los fotobiorreactores arquitectónicos sean ya hoy una alternativa real económica, ecológica, y de muy valiosa imagen, que resulta competitiva para medianos y grandes espacios, estando especialmente indicada a dos segmentos de mercados como son las instituciones públicas y las grandes empresas.

¿Qué tipo de algas son las que se utilizan?

Actualmente estamos trabajando con dos especies comunes como son el alga Spirulina y el alga Scenedesmus, dado que ambas crecen bien en nuestro clima. La primera se cultiva en los meses de primavera y verano y la segunda en los de otoño e invierno. Actualmente estamos diseñando diversos modelos de fotobiorreactores y procediendo al cálculo de la biomasa cosechada y del CO2 capturado, todo ello a partir de las variables de temperatura y luz, pH, características de las especies de alga y de su concentración y de las condiciones de los materiales utilizados. El siguiente, e inmediato paso, es la construcción de los modelos para la verificación de los datos obtenidos.

En el próximo futuro, utilizar esta tecnología será una forma eficiente de capturar CO2 y aumentar la producción de bioenergía y otros productos valiosos. Y desde el punto de vista de la arquitectura, la incorporación de fotobiorreactores a la misma será una forma creativa de introducir naturaleza para que las ciudades se vuelvan más ecológicas y pasen de ser consumidoras a ser productoras de energía, invirtiendo el insostenible modelo actual. 

La entomología es la ciencia que estudia los insectos y otros artrópodos y puede tener un marcado carácter aplicado, con aplicaciones forestales, médicas, veterinarias o forenses. Esta última especialidad se ocupa del estudio de los insectos y otros artrópodos como indicios biológicos en materias legales, en especial en casos que llegan a un tribunal de justicia.​ Daniel Martín Vega es entomólogo, profesor del Departamento de Ciencias de la Vida de la UAH y colabora con el Instituto Universitario de Investigación en Ciencias Policiales de la UAH. Él nos cuenta cómo los insectos actúan como detectives ayudando a la policía a descifrar asesinatos, entre otros casos.

¿Qué es la entomología forense?

Es aplicar el conocimiento de la biología y desarrollo de los insectos y de otros artrópodos, por ejemplo, ácaros, en investigaciones legales, policiales y judiciales para obtener algún tipo de información.

La aplicación más frecuente se da cuando se estudia un caso de fallecimiento en circunstancias sospechosas y se necesita saber la fecha estimada de la muerte. Además, la entomología forense también se usa en cualquier investigación policial o judicial que implique el estudio de los artrópodos, como investigaciones de infestaciones de alimentos, de productos o de edificios.

Por ejemplo, si conoces a qué tasa se desarrollan un tipo de insectos, sabrás su edad, y así se puede estimar la fecha en la que ha empezado la infestación para saber si se produjo en la fábrica, en el almacén o en el supermercado donde lo has comprado. En el caso de un cadáver, saber cuándo llegaron los insectos puede estimar la fecha del fallecimiento.

¿Desde cuándo se usa esta disciplina en investigaciones policiales?

La entomología forense comienza en el siglo XIX cuando se publicó el primer tratado en Francia, anteriormente se había empleado en casos anecdóticos. Es a partir de los años 80 cuando se empezó a investigar de manera más activa y a desarrollar la disciplina. Pero, como muchas otras disciplinas forenses es en los años 2000, con el auge de series televisivas como CSI, cuando se empezó a tomar más enserio en distintas instituciones y laboratorios.

Existe una asociación profesional en Europa y otra en Norteamérica y, en España, la entomología forense ha sido usada en diferentes casos policiales y en instituciones como el Instituto Nacional de Toxicología y Ciencias Forenses.

¿Cuáles son los primeros insectos que llegan a un cadáver?

Las moscas en la inmensa mayoría de los casos. En la entomología forense los insectos más importantes son las moscas y los escarabajos, y de manera puntual, algunas avispas. Las moscas son capaces de localizar un cadáver poco tiempo después de la muerte, incluso son capaces de localizarlo en lugares cerrados, aunque en ese caso puede llevarles más tiempo acceder y colonizarlo. Las especies de escarabajos de mayor relevancia forense se suelen asociar ya con cadáveres en los que quedan restos esqueléticos, piel o cartílago.

¿Los insectos pueden dar información sobre las causas de la muerte?

Sólo en casos muy concretos. Por ejemplo, existe una rama de la entomología forense llamada entomotoxicología forense que ayuda en casos puntuales en los que no se puede realizar un examen toxicológico de los tejidos del cadáver, por ejemplo, en cuerpos con un avanzado estado de descomposición, pero sin embargo sí puedes analizar a los insectos que se han alimentado de esos tejidos y determinar la presencia de toxinas, drogas, venenos…

¿Conoce algún caso curioso que se haya resuelto gracias a la entomología?

Existe un caso famoso que se produjo en Reino Unido a principios del siglo pasado en el que un médico asesinó a su mujer y a su asistenta y, aunque las ciencias forenses no estaban muy desarrolladas, se aplicaron y usaron técnicas muy novedosas.

Los cadáveres aparecieron en un río en Escocia, pero en ellos encontraron larvas de moscas bastante desarrolladas, por lo que se dedujo que no habían muerto ahogadas, sino que los cuerpos tenían que haber estado previamente en un lugar donde habían sido colonizados por moscas y posteriormente fueron lanzados al agua. Es un caso muy concreto donde la presencia de insectos indica el traslado del cadáver.

¿Qué hay que estudiar para ser entomólogo?

Es necesario formarse en biología, especializarte en zoología y, más concretamente en el estudio de los insectos y otros artrópodos. Además, si te interesa la entomología forense y otras disciplinas científicas dentro de la criminalística, puedes desarrollar tu carrera con los cuerpos de seguridad del Estado, en el Instituto Nacional de Toxicología. Además, en algunos países se usan también servicios forenses privados. 

Un grupo de investigación internacional formado por ecólogos, fisiólogos y biólogos evolutivos en el que se encuentra el profesor Ignacio Morales-Castilla, investigador del Departamento de Ciencias de la Vida de la UAH, muestra que muchas especies tienen mayores dificultades en adaptarse al calor que al frío.

En concreto, la capacidad de adaptarse a las bajas temperaturas ha evolucionado hasta el doble de rápido en muy poco tiempo evolutivo y es especialmente destacado en endotermos (mamíferos y aves) que mantienen la temperatura corporal más o menos constante utilizando el metabolismo, mientras que ectotermos y plantas muestran de un modo general más dificultades para ampliar su tolerancia al frío, aunque también determinadas especies de algas son capaces de soportar temperaturas extremadamente frías.

Según las especies, existen limitaciones fisiológicas que hacen que sea más difícil sobrevivir a partir de ciertos límites de calor, ya que hay partes de las fisiologías de los organismos que empiezan a no funcionar tan bien y a no ser capaces de cumplir las funciones biológicas, lo que hace que, una vez alcanzados esos techos máximos de temperatura, a muchas especies les resulte más difícil adaptarse al calor que al frío.

Como explica el profesor, ‘además, existe una correlación muy alta entre qué temperatura es capaz de tolerar la especie y qué niveles de frío o de calor se experimentan en el lugar donde viven. Así, aquellas especies que han sido capaces de instalarse en lugares del planeta donde se alcanzan temperaturas muy frías, son capaces de tolerarlas mejor, y lo mismo sucede con el calor. Pero además de esto, hay efectos de herencia en función del parentesco con especies que vivieron en la tierra en un momento donde hacía más frío o calor, lo que explica su tolerancia a las temperaturas extremas’.

Por ejemplo, en los desiertos australianos, las hormigas rojas de la miel (Melophorus bagoti) son capaces de mantenerse activas durante los días más cálidos del verano tolerando temperaturas por encima de los 50 °C. Lo mismo les sucede a los lagartos corredores del género Aspidoscelis que habitan en zonas secas y expuestas al sol en desiertos del suroeste de Estados Unidos.

Por el contrario, invertebrados como el colémbolo Cryptopygus antarcticus sobreviven al frío extremo y alcanzan puntos de sobreenfriamiento cercanos a los 30 °C bajo cero para soportar las duras condiciones que impone el invierno antártico. En este sentido, la tolerancia fisiológica de los seres vivos al calor y al frío determina en qué lugares del planeta pueden vivir o qué estaciones les son más propicias para desempeñar sus actividades.

Los datos que revela el estudio son de gran relevancia para comprender las consecuencias del cambio climático ya que, a raíz de este problema están aumentando las temperaturas a nivel global. A pesar de que el clima en la tierra ha sido predominante cálido y cuando ha cambiado a más frío, multitud de especies empezaron a cambiar a esos nuevos climas, el cambio climático está aumentando la temperatura en poco tiempo y las especies que no puedan emigrar hacia climas más favorables, acabarán extinguiéndose.

En cuanto a cómo los seres humanos soportamos las temperaturas extremas, nosotros tenemos la suerte de contar con ropa, calefacción, aire acondicionado… Por su parte, el profesor Morales, junto a la Dra. Mercedes Uscola y a la doctoranda Lara Río, también de la Universidad de Alcalá, estudian la tolerancia a temperaturas extremas de ejemplares de la misma especie se adaptan o no a las temperaturas de donde viven.

La Universidad de Alcalá destaca en la consecución de los objetivos de Calidad de la Educación (ODS 4) e Igualdad de Género (ODS 5), pero también ha participado en los propósitos para lograr Ciudades y comunidades sostenibles (ODS 11) y Alianzas para alcanzar los objetivos (ODS 17).

La consultora educativa Times Higher Education elabora anualmente la clasificación Impact Ranking 2021 que evalúa las acciones que las Universidades del mundo realizan en los últimos tiempos en la contribución de alguno de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 de Naciones Unidas. Este ranking se elabora sobre la base de varios indicadores relacionados con la educación, la investigación, el compromiso social y la gestión y, en esta edición se han clasificado 1115 universidades de 94 países, 38 de las cuales son centros españoles públicos y privados.

En esta tercera edición, la UAH se sitúa entre las mejores universidades del mundo en Calidad de la Educación (posición 64ª) y entre las 100 primeras en Igualdad de Género (posición 95ª). Ocupa, asimismo, la posición 201-300 en Ciudades y comunidades sostenibles y la 101-200 en Alianzas para alcanzar los objetivos. En cuanto a la clasificación general, la Universidad de Alcalá se sitúa entre las 300 mejores universidades del mundo (posición 201-300) de entre 1115 universidades clasificadas.

'Ranking of the World Scientists: World´s Top 2% Scientists' es la lista elaborada por la Universidad americana de Stanford  que valora a los técnicos cuyos trabajos han sido más citados durante el último año.

En concreto, 19 investigadores de la Universidad de Alcalá se encuentran en el 2% de los más influyentes según su especialidad: José Luis Zamorano en Sistema cardiovascular y Hematología; Emilio Chuvieco en Ingeniería Geológica y Geomática; Manuel Domínguez-Rodrigo en Arqueología; Alberto Escarpa y Mª Concepción García en Química Analítica; Julio A. Camargo en Ciencias Ambientales; José María Rey-Benayas y Alberto Jiménez-Valverde en Ecología; Sancho Salcedo-Sanz, Miguel Ángel Sicilia y Tomasa Calvo en Inteligencia Artificial y Procesamiento de imágenes; Ana Mª Díez-Pascual en Nanociencia y Nanotecnología; Juan Mª Bellón en Cirugía; Federico Gago en Química Medicinal y Biomolecular; Miguel Ángel Sotelo en Logística y Transportes; Eloy García-Calvo en Ingeniería Química, Pilar Bustamante en Farmacología y Farmacia, Roberto Gómez-García en Redes y Telecomunicaciones y Miguel González-Herráez en Optoelectrónica y Fotónica.

El ranking elaborado por la Universidad de Stanford recoge la puntuación de 100.000 investigadores a nivel mundial en todas las áreas de conocimiento en base a las citaciones de estos científicos analizando las bases de datos de Scopus sobre el número de artículos publicados, las veces que cada investigación ha sido citada y el tiempo que los investigadores llevan en activo.  

Además, la lista ofrece información estandarizada sobre citas, índice h, índice hm ajustado por coautoría, citas de artículos en diferentes posiciones de autoría y un indicador compuesto, entre otros, por los distintos investigadores. 

La revista de la Asociación Estadounidense del Corazón ha publicado recientemente estos resultados tras analizar a 8.240 personas que habían sufrido un ataque al corazón de tipo 1 y descubrieron que la vacuna de la gripe reducía el riesgo de sufrir esta dolencia cardiaca en personas de 60 años o más. 

El Profesor del departamento de Medicina de la UAH y Jefe de Servicio de Cardiología del Hospital Universitario Príncipe de Asturias (HUPA), Alberto García Lledó, es el investigador principal del proyecto y afirma que “este estudio refuerza la necesidad de realizar campañas de prevención contra la gripe mediante la vacunación”, por lo que se recomienda vacunar a la población de riesgo, mayores de 60 años y trabajadores de la salud para evitar tanto gripes como problemas cardiovasculares. De hecho, un estudio de 2018 descubrió que el riesgo de sufrir un ataque al corazón era seis veces mayor tras ser contagiado por el virus de la gripe.

La tasa de vacunación contra la gripe alcanza el 60 o el 70% en este tipo de población, pero como afirma el profesor, “lamentablemente estos objetivos no se cumplen ni en Europa ni en Estados Unidos, por lo que es importante alcanzar esa meta, ya que la gripe no es una enfermedad trivial y causa muchas muertes evitables por razones distintas a la enfermedad respiratoria en sí”. Por ello, García Lledó, que también es miembro del Comité de Dirección de Cardiored1, una red asistencial entre diversos hospitales y niveles asistenciales, este año planteó el objetivo de conseguir una elevada proporción de profesionales sanitarios vacunados contra la gripe para que no la transmitan a sus pacientes y evitar así un mayor aumento de afecciones cardiacas.

El rover ‘Perseverance’ de la NASA está equipado con siete instrumentos diseñados para llevar a cabo experimentos científicos sin precedentes en el suelo del planeta rojo. Dos de ellos, los sensores MEDA y TIRS, cuentan con la participación de la Universidad de Alcalá, entre otras instituciones y empresas de la industria aeroespacial.

El pasado 18 de febrero amartizaba en el cráter Jezero el rover ‘Perseverance’ de la NASA tras seis meses de viaje desde su lanzamiento en julio desde Cabo Cañaveral (Florida). La misión MARS 2020 buscará en Marte indicios de vida microbiana pasada. Ahora mismo ya ha realizado los movimientos iniciales y está enviando los primeros datos, así como fotografías de alta definición.

La aportación de la UAH es el sensor TIRS (Thermal Infrared Sensor), que está diseñado para medir la radiación neta (el balance de radiación de onda corta y onda larga), la temperatura en la superficie del suelo y del aire en Marte, la humedad relativa de la atmosfera y delimitar las variaciones de presión sobre la superficie de Marte. Este sensor es una versión mejorada y ampliada del que actualmente está tomando medidas a bordo del rover ‘Curiosity’, que llegó a la superficie de Marte en 2012 y desde entonces sigue realizando labores de investigación planetaria. Allí, realizará medidas meteorológicas, incluyendo radiación, velocidad y dirección del viento, temperatura y humedad, para dar una estimación de la cantidad y tamaño de las partículas de polvo en la atmósfera de Marte. 

El ‘Perseverance’ también aloja al sensor MEDA, una estación meteorológica diseñada y construida íntegramente en España, un proyecto liderado desde el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), para buscar signos de vida pasados, así como la extracción de muestras de rocas y suelo marciano para su posible posterior transporte, en el marco de otra misión, a nuestro planeta. 

Todos estos elementos han llegado de forma satisfactoria a Marte y ya están enviando los primeros datos de calibración para comenzar las misiones de medida en los próximos días. Una vez en la Tierra, los científicos analizarán las muestras para valorar la posibilidad de establecer un asentamiento permanente en el planeta rojo.

Además, la UAH está muy comprometida con la investigación y la formación sobre el espacio e incorporará el próximo año a su oferta formativa el Grado de Física e Instrumentación Espacial que, con una duración de cuatro cursos académicos, permite el acceso al Máster en Ciencia y Tecnología Espacial y, una vez realizado el máster, al programa de doctorado en Investigación Espacial y Astrobiología.

Los estudiantes que cursen este Grado tendrán profundos conocimientos en física y en aspectos de la tecnología que participan de una misión en el espacio, que son la base para la construcción de instrumentos para la observación del mismo. Esto incluye conceptos como la interacción Sol-Tierra, la observación de la Tierra desde el espacio, la física de materiales en condiciones extremas, el daño por radiación, el conocimiento de software y hardware para aplicaciones espaciales y el resto de las tecnologías que dan soporte a los instrumentos espaciales. 

Un estudio publicado en la revista especializada Nature Ecology & Evolution reconstruye por primera vez la audición de los neandertales y encuentra la prueba de que hablaban. El equipo está liderado por la investigadora Mercedes Conde Valverde y logra la primera evidencia paleontológica clara del lenguaje fuera de nuestra especie, y cambia nuestro punto de vista sobre la historia evolutiva de los seres humanos, superando cinco décadas de discusión científica en el campo de la Prehistoria. A través de tomografías computarizadas de gran resolución y la reconstrucción de modelos tridimensionales de las cavidades del oído de ejemplares neandertales y de fósiles humanos de hace cerca de medio millón de años procedentes del yacimiento de la Sima de los Huesos (Atapuerca), se han establecido sus capacidades auditivas que están directamente relacionadas con la presencia de lenguaje.

Un equipo de investigadores españoles de la Cátedra de Otoacústica Evolutiva y Paleoantropología de HM Hospitales y la Universidad de Alcalá (UAH), liderados por la profesora Mercedes Conde Valverde, han presentado las primeras evidencias paleontológicas claras de la existencia de lenguaje fuera de nuestra especie.

Este descubrimiento acaba de ser publicado en la prestigiosa revista especializada Nature Ecology & Evolution y en el mismo se reconstruye por primera vez la audición en los neandertales y por ende logran encontrar la prueba de que hablaban. Esta investigación pone de manifiesto la importancia de la colaboración entre la ciencia básica y clínica que propició la fundación de la Cátedra de Otoacústica Evolutiva y Paleoantropología en 2019.

Este hallazgo revolucionario es la primera evidencia paleontológica clara del lenguaje fuera de nuestra especie y proporciona un nuevo punto de vista sobre la historia evolutiva de los seres humanos y cierra cinco décadas de discusión científica el campo de la Prehistoria. “Los neandertales tenían las mismas capacidades auditivas relacionadas con el lenguaje que nuestra propia especie, lo que supone la primera prueba paleontológica sólida de que también tenían lenguaje”, asegura Mercedes Conde Valverde, autora principal del artículo y profesora de la UAH e investigadora de la Cátedra de Otoacústica Evolutiva y Paleoantropología.

Esta afirmación se cimenta en un estudio efectuado sobre modelos tridimensionales de las cavidades del oído externo y medio efectuados a partir de cientos de imágenes de tomografía computarizada de gran resolución de cinco ejemplares neandertales y de otros nueve individuos procedentes del yacimiento de la Sima de los Huesos, en la Sierra de Atapuerca (Burgos). “Los fósiles de Atapuerca datan de hace 450.000 años aproximadamente y corresponden a una población antepasada de los neandertales. Con estos datos, ha sido posible establecer en los fósiles determinadas capacidades auditivas que están directamente relacionados con la presencia de lenguaje”, destaca Ignacio Martínez, profesor de la UAH y director de la Cátedra de Otoacústica Evolutiva y Paleoantropología.

Polémica superada

Con la publicación de este estudio se supera una discusión científica en el campo de la Paleontología no exenta de polémica que desde hace más de cinco décadas ha enfrentado a grupos de investigadores en el campo de la Prehistoria. “Uno de los grandes problemas en el estudio de la historia evolutiva de los seres humanos era establecer si hubo alguna otra especie humana, diferente a la nuestra, que también dispusiera de lenguaje. En concreto, la posibilidad de que los neandertales también hablasen ha sido una de las polémicas más intensas y trascendentes”, asevera Juan Luis Arsuaga, profesor de la Universidad Complutense de Madrid, director del Museo de la Evolución Humana y co-director de las excavaciones e investigaciones en Atapuerca.

Durante décadas los datos procedentes desde la Paleoantropología (el estudio de los fósiles humanos) parecían descartar que los neandertales pudieran hablar. Sin embargo, en las últimas dos décadas, nuevos datos desde el campo de la Arqueología (el estudio de la cultura material y de las actividades humanas del pasado) han venido poniendo en duda esta idea.

La clave, FOXP2

En ese sentido, la clave para cambiar la orientación de esta teoría estaba en el descubrimiento de la variante genética FOXP2 en los neandertales, que es característica del Homo sapiens y que está relacionada con las capacidades lingüísticas. “Este hecho abrió la puerta a muchos especialistas a sostener que los neandertales pudieron hablar. Pero faltaba la prueba paleontológica, que felizmente hemos podido lograr. De hecho, los neandertales fueron una especie con un cerebro tan grande como el nuestro, cuidaban de sus enfermos, enterraban a sus muertos, se adornaban y dominaban el uso del fuego”, señala la profesora Mercedes Conde Valverde, responsable en última instancia de esta revolución en el campo de la Prehistoria.

Investigadores de la Universidad de Alcalá (UAH) acaban de presentar el proyecto BRAVE, un sistema capaz de dotar a los vehículos autónomos de la capacidad de anticipar las intenciones de los distintos usuarios de la vía, que ha sido financiado por la Unión Europea.

El objetivo fundamental del proyecto BRAVE es impulsar el despliegue de los vehículos autónomos. Sus sistemas de percepción, control y navegación han sido diseñados para maximizar la seguridad y el confort, con el fin de incrementar la confianza y la aceptación de sus usuarios. 

Cuando el proyecto BRAVE echa a andar, en el año 2017, los vehículos de conducción autónoma ya estaban muy avanzados. No se trataba, por tanto, de desarrollar un vehículo autónomo en sí, sino de buscar y diseñar capacidades adicionales que permitieran mejorar su aceptación entre los conductores.

Bajo esta premisa, las líneas de trabajo de BRAVE han sido dos. Por un lado, el desarrollo de un sistema predictivo capaz de identificar la presencia de usuarios en la vía, ya sean estos peatones, ciclistas u otros conductores, y, mediante técnicas de análisis de imagen, predecir su comportamiento, emulando las capacidades humanas y superándolas, incluso, en algunas tareas.

En una segunda línea, el proyecto ha abordado el desarrollo de una interfaz avanzada de interacción entre el vehículo autónomo y el resto de los usuarios de la vía. Esta interfaz externa consiste en una banda de luz instalada en el frontal del coche que sirve de canal de comunicación con el exterior, visible en color turquesa cuando está funcionando en modo autónomo y en color verde cuando cede el paso a peatones en cualquier circunstancia.

“La combinación de los sistemas predictivos y la interfaz externa ha demostrado ser esencial para incrementar la seguridad y el confort en la conducción autónoma”, señalan los investigadores. 

Todas las pruebas del proyecto BRAVE se han llevado a cabo con el vehículo autónomo DRIVERTIVE, uno de los vehículos experimentales de la Universidad de Alcalá, equipado con todo tipo de sensores, como radares, láser, cámaras o GPS.

Los sistemas han sido testeados de forma sistemática y estandarizada en UTAC, un instituto de investigación ubicado al sur de París que trabaja con los protocolos de EURO-NCAP, la institución europea que regula la valoración de los sistemas de seguridad en vehículos.

Los experimentos realizados por la UAH en UTAC, utilizando DRIVERTIVE, han concluido, por ejemplo, que los sistemas predictivos de BRAVE pueden detectar la intención de cambio de carril de otros conductores con una antelación de 400 milisegundos, en promedio, con respecto a la capacidad de un conductor humano. Esta mejora en la capacidad predictiva resulta clave en la realización de maniobras automáticas de emergencia en situaciones críticas, por lo que se estima que podría contribuir de forma significativa a la reducción de accidentes en carretera.

BRAVE es un proyecto de investigación financiado por la Comisión Europea en el marco del programa Horizonte 2020, que ha sido, desarrollado entre los años 2017 y 2021 por un consorcio internacional compuesto por empresas, institutos de investigación y universidades europeas, con la colaboración de la Universidad de Sídney (Australia) y la Universidad de Berkeley (Estados Unidos).

Las pruebas in vitro son prometedoras ya que revelan que el fármaco desarrollado por PharmaMar con Plitidepsina tendría una eficacia antiviral contra el virus SARS-CoV-2 notablemente superior al único antiviral aprobado hasta la fecha para tratar la COVID-19, el Remdesivir. Además, en dos modelos animales diferentes de infección por coronavirus, las cargas virales en los pulmones de los tratados con esta molécula disminuyeron un 99%. Y aunque el ensayo aún se encuentra en las llamadas fases preclínicas I y II, si los resultados son buenos en estas primeras etapas, podría darse el paso a la fase III, donde se comprueba en humanos la eficacia del fármaco. 

El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica Science fruto de la colaboración entre PharmaMar y los laboratorios de Kris White, Adolfo García-Sastre y Thomas Zwaka, en los departamentos de Microbiología y de Biología Celular, Regenerativa y del Desarrollo, en la Icahn School of Medicine; de Kevan Shokat y Nevan Krogan, en el Instituto de Biociencias Cuantitativas de la Universidad de California San Francisco; y de Marco Vignuzzi, en el Instituto Pasteur de París.

Desde el pasado mes de octubre, el Centro de Apoyo a la Investigación de Química Aplicada y Biotecnología (CQAB) de la Universidad de Alcalá colabora con PharmaMar con el objetivo de “acelerar la producción de la molécula de Plitidepsina, a través de la síntesis de algunos fragmentos de la molécula”, según manifiesta el profesor Juan José Vaquero, director Científico del CQAB. Este Centro de Apoyo a la Investigación fue diseñado y creado por la UAH hace más de 20 años con el objetivo de promover la colaboración público-privada a través del desarrollo de proyectos, contratos y servicios en áreas como la farmaquímica, bioanalítica, biotecnología, materiales y, más recientemente, economía circular, y desde su creación, ha colaborado con más de 100 empresas nacionales y multinacionales y con 30 centros públicos de investigación.

También, Javier de la Mata, vicerrector de Investigación y Transferencia de la UAH, destaca la importancia de esta colaboración: “pone de manifiesto que tanto nuestros investigadores, como el equipamiento científico-técnico de nuestra Universidad están a la altura de este importante desarrollo y evidencia la calidad de la actividad investigadora de la Universidad, tanto a nivel nacional como internacional”.

Las pruebas in vitro son prometedoras ya que revelan que el fármaco desarrollado por PharmaMar con Plitidepsina tendría una eficacia antiviral contra el virus SARS-CoV-2 notablemente superior al único antiviral aprobado hasta la fecha para tratar la COVID-19, el Remdesivir. Además, en dos modelos animales diferentes de infección por coronavirus, las cargas virales en los pulmones de los tratados con esta molécula disminuyeron un 99%. Y aunque el ensayo aún se encuentra en las llamadas fases preclínicas I y II, si los resultados son buenos en estas primeras etapas, podría darse el paso a la fase III, donde se comprueba en humanos la eficacia del fármaco. 

El estudio ha sido publicado recientemente en la revista científica Science fruto de la colaboración entre PharmaMar y los laboratorios de Kris White, Adolfo García-Sastre y Thomas Zwaka, en los departamentos de Microbiología y de Biología Celular, Regenerativa y del Desarrollo, en la Icahn School of Medicine; de Kevan Shokat y Nevan Krogan, en el Instituto de Biociencias Cuantitativas de la Universidad de California San Francisco; y de Marco Vignuzzi, en el Instituto Pasteur de París.

Desde el pasado mes de octubre, el Centro de Apoyo a la Investigación de Química Aplicada y Biotecnología (CQAB) de la Universidad de Alcalá colabora con PharmaMar con el objetivo de “acelerar la producción de la molécula de Plitidepsina, a través de la síntesis de algunos fragmentos de la molécula”, según manifiesta el profesor Juan José Vaquero, director Científico del CQAB. Este Centro de Apoyo a la Investigación fue diseñado y creado por la UAH hace más de 20 años con el objetivo de promover la colaboración público-privada a través del desarrollo de proyectos, contratos y servicios en áreas como la farmaquímica, bioanalítica, biotecnología, materiales y, más recientemente, economía circular, y desde su creación, ha colaborado con más de 100 empresas nacionales y multinacionales y con 30 centros públicos de investigación.

También, Javier de la Mata, vicerrector de Investigación y Transferencia de la UAH, destaca la importancia de esta colaboración: “pone de manifiesto que tanto nuestros investigadores, como el equipamiento científico-técnico de nuestra Universidad están a la altura de este importante desarrollo y evidencia la calidad de la actividad investigadora de la Universidad, tanto a nivel nacional como internacional”.

Miguel Ángel Teus Guezala, Catedrático en el Departamento de Cirugía de la Facultad de Medicina de la Universidad de Alcalá, participa en el grupo EUROCOVCAT, que ha publicado recientemente un artículo titulado 'Early impact of COVID-19 outbreak on eye care (repercusiones tempranas del brote de COVID-19 en el cuidado de los ojos) en la Revista Europea de Oftalmología. 

Este artículo se ha publicado gracias a la creación del grupo EUROCOVCAT (European COVID-19 Cataract Group, en sus siglas en inglés), que es un grupo de profesionales de cierta relevancia de varios países de la Unión Europea, donde cada experto representa a su país, aunque no están representados todos los países de la Unión. Una vez que empezó la pandemia, comenzamos a reunirnos en este grupo de forma espontánea para analizar cuáles son los problemas que tenemos en común que, a nivel asistencial u oftalmológico, eran similares en muchas ocasiones.

La situación del virus durante la pandemia era similar en varios países europeos. Las presiones de las agencias reguladoras y de los ministerios o consejerías de sanidad eran más o menos las mismas. Por estas cuestiones, surgió la idea de exponer en común las experiencias y las propuestas individuales para establecer mecanismos que ayuden a las autoridades sanitarias a solucionar los problemas que han surgido.

Entonces, realizamos varias reuniones a través de Internet donde cada uno aportaba su opinión. Al final, redactamos un documento de consenso sobre el impacto que la pandemia de la COVID-19 tuvo en general, haciendo hincapié en la cirugía de cataratas o en los procesos quirúrgicos. Además, este artículo recoge una serie de recomendaciones que eran las que nosotros habíamos razonado que eran las más correctas y que permitían retomar la actividad asistencial, singularmente la cirugía de cataratas, en condiciones de seguridad para minimizar el riesgo de contagio tanto para el paciente como para el personal sanitario que le atiende.

El principal objetivo sería averiguar cómo nos está afectado la pandemia y cómo podemos hacer para que nos afecte lo menos posible para que los pacientes tengan la mejor asistencia posible, ya que no podemos detener el servicio. O sea, el problema que vimos es que hubo un parón en toda Europa, cada uno con tiempos distintos, un poco antes en unos, un poco más tarde en otros. Pero, básicamente, lo que se hizo fue detener por completo la actividad oftalmológica salvo la actividad urgente.

Claro, cuando tenemos un parón y nos comentan que no podíamos atender a pacientes de oftalmología salvo que sea patología urgente, tumoral o no demorable. Entonces, observamos que eso perjudica seriamente la salud oftalmológica de los pacientes y empezamos a pensar como grupo de debate las medidas que debíamos proponer o habría que implementar para que la asistencia oftalmológica se lleve a cabo, en la medida de lo posible, y manteniendo la seguridad y minimizando el riesgo de contagio, esa es la idea. Por tanto, llegamos a una serie de conclusiones que había que implementar y esto es lo que motivo el editorial. 

Destaco las siguientes. En primer lugar, hay que revisar las agendas de citación para que los pacientes no coincidan demasiado en las salas de espera, ni para ir a quirófano ni para ir a consulta. En segundo lugar, los horarios deben mantenerse de manera estricta para que coincida en el centro sanitario el menor número de pacientes y que el proceso sea fluido. En tercer lugar, que los pacientes deben de asistir solos, sin acompañantes, a no ser que sean mayores o menores de edad y necesiten estar acompañados en todo momento. O incluso, en procesos quirúrgicos donde todos los pacientes deben ir acompañados, que los familiares esperen en salas de espera especialmente acondicionadas, respetando la distancia de seguridad o, si eso no puede ser, que incluso esperen fuera del centro sanitario. Estas serían las cuestiones que afectan al paciente.

Por otro lado, las medidas que se deben tomar para la realización del proceso quirúrgico, tanto en el quirófano en sí mismo como en las revisiones pos operatorias, para minimizar el riesgo de contagio.

El objetivo de este grupo nace como foro de debate, pero se va transformando en un híbrido entre un foro de comunicación y foro de debate. Es decir, participamos en congresos, en reuniones abiertas a otros profesionales sanitarios comunicando nuestras conclusiones, lo que hemos observado, conteo de las actividades que se han paralizado con la pandemia, así como aquellas que se han comenzado a retomar. Este último proceso se realiza con el objetivo de observar cuál es la actividad que tenemos que recuperar y, de ahí, ya hemos publicado algunos contenidos adicionales sobre problemas más específicos como, por ejemplo, el impacto que tiene el déficit de asistencia oftalmológica en pacientes en edad pediátrica, cómo puede ser el tema del ojo vago. También tenemos previsto hacer otro sobre el impacto real y cómo afecta a la visión de pacientes afectos de degeneración macular. Por tanto, tenemos varios planes en marcha y, es posible, que este grupo se establezca como un foro de trasmisión del conocimiento porque al final somos personas que tenemos diferentes perfiles profesionales y actividades laborales dentro de la cirugía oftálmica.

La UAH está muy interesada en fomentar todas las actividades académicas, tanto de creación, distribución, como de diseminación del conocimiento. Tanto es así, que en relación a la COVID-19, la Universidad de Alcalá ha sido especialmente sensible hasta el punto de otorgar medallas de reconocimiento, tanto a hospitales como a personal sanitario o que pertenece a la Institución. Además, nuestro mentor es Catedrático de Microbiología, lo que le convierte en una persona especialmente sensible a estos temas.

Los árboles son, sin duda, nuestros grandes aliados para eliminar el CO2 de la atmósfera y juegan un papel decisivo en el control del calentamiento global.

Hasta ahora, la idea más arraigada sostenía que aumentando la variedad de especies vegetales en los bosques, se incrementaba también la capacidad de almacenar carbono, pero el nuevo trabajo científico cuestiona este principio y sostiene que esta relación se da únicamente en los ambientes más productivos del mundo, como los bosques lluviosos de la Amazonía, los bosques tropicales húmedos de Centroamérica o de África, e incluso algunas zonas templadas, como la Cordillera Cantábrica en España.

Sin embargo, según un estudio que acaba de ser publicado en la revista Nature Communications, liderado por investigadores de la Universidad de Ginebra y en el que participa la Universidad de Alcalá (UAH), desvela que la riqueza de especies en un bosque, a pesar de ser un factor determinante en la lucha contra el cambio climático en extensas zonas del planeta, podría ser poco relevante en zonas como las taigas, bosques tropicales secos o los bosques mediterráneos más áridos. Allí, la capacidad de almacenar carbono parece no depender tanto de la diversidad, sino de otros aspectos como la abundancia de individuos de especies adaptados a estas condiciones adversas.

Los hallazgos de este trabajo científico tienen una gran importancia práctica, ya que pueden guiar la toma de decisiones para implementar estrategias de mitigación del cambio climático denominadas SBN (Soluciones Basadas en la Naturaleza). Así, aconsejarían la diversificación de los bosques para alcanzar los objetivos climáticos definidos en el Acuerdo de París en determinadas zonas del planeta, pero no necesariamente en otras en las que la clave podría ser concentrar los esfuerzos en la conservación de especies y genotipos particularmente adaptadas a esas condiciones adversas.

El secuestro de carbono

Los árboles y los bosques eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en compuestos orgánicos durante la fotosíntesis, que luego almacenan en forma de madera, un proceso conocido como 'secuestro de carbono'. Sin embargo, no todos los bosques tienen la misma capacidad para capturar y almacenar carbono. Durante las últimas décadas, las principales investigaciones han sugerido que los bosques más diversos (es decir, los que tienen más especies de árboles) pueden almacenar más carbono a través de una agrupación más densa de árboles que compiten menos, porque son más diferentes entre sí.

Curiosamente, la idea opuesta también parece posible: una mayor cantidad de árboles por unidad de superficie puede aumentar la probabilidad de tener un número mayor de especies, con lo que es la densidad de individuos y no la diversidad el mecanismo que controla el secuestro de carbono.

Ambas hipótesis, plantean una relación positiva entre diversidad y abundancia, pero con relaciones de causa-efecto opuestas. Por lo tanto, tener más especies puede no ser siempre lo que se necesita para lograr un mayor almacenamiento de carbono en los bosques, sino tener más densidad de individuos.

El estudio, liderado por Jaime Madrigal González, investigador del Instituto de Ciencias Ambientales de la Universidad de Ginebra, ha establecido cuál de estas hipótesis es más probable en términos generales y bajo qué condiciones ambientales una de ellas es más probable que la otra. La pregunta se ha abordado recopilando observaciones de inventarios forestales tomados de bosques naturales ubicados en los cinco continentes. “Una mayor diversidad de especies no siempre resultará en un mayor número de árboles en una masa forestal”, afirma el investigador Jaime Madrigal González.

 Las estrategias más adecuadas para la conservación de los bosques

Discernir cual de esos mecanismos es el que está operando en realidad es, sin embargo, muy importante, según Miguel Ángel de Zavala, coordinador del Grupo de Ecología y Restauración Forestal en la UAH y coautor de este trabajo, ya que “contribuirá a adoptar estrategias de conservación o de restauración diferentes en función de las condiciones ambientales de cada región”.

Es en las regiones más productivas del planeta donde la deforestación y los incendios forestales inducidos por el ser humano han devastado más superficie virgen y han determinado más extinción de especies. Además, el calentamiento global está estresando estos bosques a través de temperaturas medias anuales más altas, sequías más duraderas y fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes e intensos. “El aumento del estrés climático en los bosques más productivos del planeta podría reducir, o incluso anular, la contribución que tiene la diversidad para reducir el dióxido de carbono en la atmósfera a través de su efecto positivo sobre la abundancia”, señalan los autores.

Por el contrario, en los bosques ubicados en las regiones más frías o secas del planeta, aparentemente es la abundancia, limitada por la baja productividad, la que determina el almacenamiento de carbono, lo que no resta importancia a la necesidad de conservar la biodiversidad en estos lugares. En estos ambientes, cualquier aumento en el número de especies no necesariamente dará como resultado más árboles por unidad de superficie y, por lo tanto, aumentar artificialmente la diversidad no resultará eficaz para incrementar el almacenamiento de carbono, por ello puede ser más eficaz incrementar la abundancia de especies localmente adaptadas a condiciones de aridez.

Por ejemplo, en el caso de España, si quisiéramos incrementar la capacidad de secuestro de carbono en las zonas actualmente deforestadas, sería deseable tener estrategias diferenciadas a lo largo de un gradiente de aridez. Así, en la España forestal seca sería aconsejable maximizar la abundancia local de las especies mejor adaptadas a cada ambiente, manteniendo, eso sí, la diversidad regional. Por el contrario, en las zonas más productivas, como las del tercio norte peninsular, sería aconsejable promover masas mixtas y funcionalmente diversas.

Desde la irrupción del SARS-CoV-2, la asociación entre la gravedad de COVID-19 y padecer ciertas afecciones crónicas siempre ha estado presente. Sin embargo, a diferencia de la gripe y otros virus, la carga de morbilidad del SARS-CoV-2 en pacientes con asma, es decir, el índice de personas enfermas ha sido menos evidente, aunque superior que en población general.

Esta es la principal conclusión que recoge el estudio ‘El impacto de COVID-19 en pacientes con asma’, liderado por los profesores de la Universidad de Alcalá José Luis Izquierdo y Carlos Almonacid, neumólogos de los hospitales de Guadalajara y Ramón y Cajal, respectivamente, y que acaba de ser publicado en la revista ‘European respiratory journal’. En este trabajo también han participado profesionales del Hospital Universitario de Guadalajara, el Hospital de La Princesa (Madrid) y el Centro de investigación en red de enfermedades respiratorias (CIBERES) del Instituto de Salud Carlos III (Madrid).

Para desarrollar este estudio, los investigadores han analizado los datos clínicos de pacientes con asma desde el 1 de enero al 10 de mayo de 2020. De los 71.182 pacientes diagnosticados, 1.006 (1,41%) sufrió de COVID-19 en dicho período.

En comparación con las personas asmáticas sin COVID-19, los pacientes que presentaron ambas afecciones tenían una edad significativamente mayor (55 contra 42 años), eran predominantemente mujeres (66% frente 59%), fumaban con más frecuencia y tenían mayor prevalencia de otras enfermedades, como la hipertensión, dislipidemias, diabetes y obesidad. También se observó una mayor prevalencia de estas comorbilidades en aquellos pacientes con COVID-19 que requirieron ingreso hospitalario.

Además, la frecuencia de infección por SARS-CoV-2 ha sido baja en pacientes con asma, aunque mayor que en la población general, y el mayor riesgo de hospitalización por COVID-19 en estos pacientes se asocia, en gran medida con la edad, y con la presencia de esas otras enfermedades asociadas.

En cuanto a la posible influencia de los tratamientos utilizados habitualmente por las personas asmáticas, el uso de corticoesteroides inhalados era menor entre los pacientes que requirieron hospitalización debido a COVID-19 que entre los no hospitalizados (48,3% frente a 61,5%). Por su parte, los pacientes que estaban tratando su asma con fármacos biológicos tenían formas más graves de la enfermedad, pero los ingresos hospitalarios y la mortalidad relacionados con COVID-19 en estos casos fueron sorprendentemente bajos. Esto implicaría que ambos tratamientos para el asma podrían tener asociado un efecto protector contra la infección grave por COVID-19.

Los tumores de ratones con cáncer de próstata avanzado se redujeron entre el 30 y el 40% sin producir ninguna toxicidad, en una investigación realizada por el CIBER de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN) de la Universidad de Alcalá (UAH) y publicada en el European Journal of Medicinal Chemistry. Los investigadores han desarrollado nuevos sistemas nanoscópicos que han demostrado una actividad antitumoral muy potente y selectiva frente a las células de cáncer de próstata resistentes a otros medicamentos, impidiendo su proliferación y la metástasis a los tejidos óseos, ya que reducen la adhesión de las células tumorales al colágeno I, un tipo de colágeno que abunda en los huesos, el principal objetivo de la metástasis en este tipo de cáncer.

Hasta ahora, la quimioterapia tradicional incluía platino, pero esta nueva familia de nanofármacos incorpora nuevos metalodendrímeros (sistemas de tamaño nanoscópico, de estructura controlada, que incorporan en su estructura complejos metálicos) de naturaleza carbosilano funcionalizados con metales como rutenio y cobre, que han demostrado una fuerte actividad antitumoral y que además puede ser eliminado del organismo en orina y heces.

“Nuestro grupo de investigación está interesado en el desarrollo de sistemas de tamaño nanoscópico que incorporen en su estructura complejos de metales como rutenio y cobre como alternativa a los complejos de cis-platino, ya que estos metales han demostrado tener propiedades antitumorales interesantes, a la vez que exhiben una mayor biocompatibilidad y la posibilidad de actuar a través de mecanismos de acción diferentes a los derivados de cis-platino”, explica Francisco Javier de la Mata, jefe de grupo del CIBER-BBN en la Universidad de Alcalá. Al mismo tiempo, “el tamaño nanoscópico de estos sistemas podría aumentar el tiempo de vida medio del fármaco, dando lugar a compuestos activos que ofrezcan nuevas alternativas para el tratamiento de diferentes tipos de cáncer”.

Uno de los mayores misterios en la evolución humana es el origen del cocinado de alimentos. Tradicionalmente, siempre se ha asociado al descubrimiento y dominio del fuego, lo que supondría remontar el origen de esta conducta a no más de un millón de años, pues no existen evidencias de uso del fuego por nuestros antepasados antes de esas fechas. Sin embargo, un nuevo descubrimiento nos abre una ventana nueva a una fase anterior al uso del fuego, en la que los primeros seres humanos ya podrían haber empezado a cocinar alimentos, utilizando aguas termales.

El Olduvai Paleoanthropology and Paleoecology Project (TOPPP), con sede en el Instituto de Evolución de África (IDEA) de la Universidad de Alcalá, lleva quince años trabajando en la prestigiosa garganta de Olduvai (Tanzania), más conocida como la Cuna de la Humanidad, situada a pie del Ngorongoro en el ecosistema del Serengueti, en colaboración con el Museo Nacional de Tanzania.

En Olduvai se descubrieron los primeros restos de nuestro género hace dos millones de años: Homo habilis y Homo erectus. En 2015, TOPPP a través de Fernando Diez-Martín, de la Universidad de Valladolid, descubrió, en el yacimiento FLK West, los restos achelenses más antiguos de Olduvai, hace 1,7 millones de años.

El achelense fue una fase en la evolución humana, en la que la mente aparece por primera vez compleja y planificadora. Es el momento en el que se elaboran herramientas de gran tamaño y simétricas cuya forma es intencionada, siendo el bifaz la más representativa. En el paisaje que rodeaba entonces a FLK West, aquellos seres humanos dejaron uno de los registros más impresionantes de la fase inicial de nuestra evolución. El uso intenso que hicieron de un paisaje de más de dos kilómetros no tiene equivalente en ninguna otra parte del globo. ¿Qué había de especial en ese paisaje prehistórico?

Hace seis años, TOPPP y sus directores (Manuel Domínguez-Rodrigo, catedrático de Prehistoria de la UAH; Enrique Baquedano y Audax Mabulla) iniciaron un ambicioso proyecto de reconstrucción de dicho paisaje. Como parte de dicho estudio, iniciaron un proyecto de colaboración con el laboratorio Summons del MIT (USA) para analizar biomarcadores en los sedimentos. Ainara Sistiaga, del MIT y la Universidad de Copenhagen, lideró dicho análisis. En conjunción con Roger Summons y Kate Freeman (de la Universidad de Pensylvannia), realizó un descubrimiento espectacular: en toda la superficie de aquel paisaje de 1m7 millones de años, abundaban los biomarcadores de la vegetación y la fauna que contuvo. Sin embargo, entre ellos, aparecieron unos marcadores inesperados, unos lípidos que generan algunos micro-organismos bajo altas temperaturas.

Los marcadores de lípidos eran los mismos que produce una bacteria (Thermocrinis ruber), que se encuentra comúnmente en ambientes acuáticos muy calientes, cuya temperatura supera los 80º Celsius. En la actualidad, se encuentra en abundancia en ambientes de fuentes termales. La presencia de esta bacteria en esos lugares indicaba la presencia de agua muy caliente.

El hecho de que la presencia de los homínidos se intensificara en proximidad a dichos lugares significa que, muy probablemente, supieron hacer uso de dicho recurso. En origen, el descubrimiento de animales muertos en un entorno termal y cocinados 'naturalmente', podrían haber incentivado que aquellos seres humanos iniciaran de manera intencionada su incursión en el mundo de la transformación de alimentos previamente a su consumo y que las primeras cocinas naturales hubieran sido ambientes termales.

Semejante descubrimiento revolucionó la adaptabilidad de aquellos primeros humanos. Al cocinar la carne, no solo la hacían más digerible, sino que, además, eliminaban potenciales bacterias dañinas. Igualmente, al poder cocinar pudieron, por primera vez, acceder a un universo de carbohidratos en los abundantes tubérculos que contienen los ecosistemas de sabana donde estaban evolucionando.

“Pretendíamos demostrar la presencia de materiales plásticos en las lagunas recargadas artificialmente y lo hemos confirmado”, explica Roberto Rosal, catedrático en Ingeniería Química e investigador de la Universidad Alcalá de Henares (UAH). El estudio se ha centrado en comparar lagunas recargadas artificialmente con aquellas en las que el agua únicamente proviene de la precipitación y la escorrentía natural.

“El contraste entre los dos tipos es enorme: en algunos puntos los niveles de contaminación son propios de zonas industriales”, alerta Rosal. El científico analiza, junto al investigador de la UAH Carlos Edo Cuesta, los principales hallazgos del estudio Microplásticos en sedimentos de lagunas recargas artificialmente: caso de estudio en una reserva de la bioesfera, en el que han participado junto a miembros de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) dentro de la Red Temática EnviroPlaNet.

¿Cómo comenzó el proyecto de estudio de microplásticos en la Mancha Húmeda?¿Cuánto ha durado la investigación? ¿Cuál es el equipo completo de investigadores? ¿Contáis con colaboraciones de alguna institución autonómica o gobierno regional?

El estudio surgió como consecuencia de los resultados obtenidos en un trabajo anterior de nuestro equipo. En ese trabajo en concreto, tras estudiar la presencia de microplásticos en las depuradoras, concluímos que una gran cantidad escapan a través del fango producido y el agua depurada que se vierte a los cauces. Ello nos llevó a pensar en otros usos que se les dan a las aguas depuradas y uno de ellos es la recarga de lagunas. Gracias a la colaboración con Luis Fernández, de Estudios Territoriales Integrados, y su gran conocimiento de la zona ,se eligieron varias lagunas representativas de esta Reserva de la Biosfera. En concreto, en la Mancha Húmeda, este sistema de recarga se usa para el mantenimiento del nivel de agua en condiciones en las que la sequía y otros fenómenos, como la sobreexplotación agrícola de los acuíferos, harían imposible mantener la lámina de agua.

La investigación ha durado alrededor de seis meses desde que se planteó la idea, se eligieron los lugares y los materiales necesarios, se realizó el muestreo y se analizaron los materiales. Finalmente, hemos publicado el estudio en la revista Science of The Total Environment: ‘Microplastics in sediments of artificially recharged lagoons: Case study in a Biosphere Reserve’.

El equipo surgió de la estrecha colaboración entre el doctor Roberto Rosal (UAH) y la doctora Francisca Fernández (UAM) y sus compañeros Carlos Edo (UAH), Miguel González (UAH), Miguel Tamayo (UAM), Fernando Ortega (UAH) y Francisco Leganés (UAM). Actualmente el equipo forma parte de la Red Temática EnviroPlaNet, financiada por El Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades para el estudio de micro y nanoplásticos.

¿Podéis resumir las principales líneas del estudio?

En esencia lo que pretendíamos era demostrar la presencia de materiales plásticos en las lagunas recargadas artificialmente en contraste con otras lagunas, en las cuales el agua únicamente proviene de la precipitación y la escorrentía natural.

Los resultados obtenidos en el estudio confirman nuestras suposiciones y el contraste entre los dos tipos de lagunas es enorme, llegando en algunos puntos a niveles de contaminación propios de zonas industriales. El problema reside en que, al ser lagunas endorreicas, no existe una salida de las aguas aparte de la evaporación. Esto significa que la acumulación de materiales no degradables está asegurada, con sus potenciales efectos en el ecosistema y las poblaciones que lo habitan. Quisiéramos resaltar que se trata de un entorno de gran valor ecológico y paisajístico que goza de numerosas medidas de protección. Nuestra conclusión es que el tratamiento actual que se les da a las aguas residuales es insuficiente para evitar la dispersión de contaminantes, en este caso, microplásticos al medio. Esto requiere medidas adicionales de tratamiento o cesar la descarga de estos vertidos.

Diferencias de sedimentos en lagunas de recarga artificial con otro tipo de lagunas. ¿Cómo ha intervenido la sobreexplotación del terreno en la mayor o menor presencia de plásticos en unas zonas u otras? ¿Se perciben diferencias dependiendo de la actividad que se ha llevado en cada zona?

Se ha observado una diferencia altísima en concentración de microplásticos por gramo de sedimento entre ambos tipos de lagunas, presentando las recargadas decenas de microplásticos por gramo (hasta 24.4 ± 5.2 microplásticos por gramo de sedimento) frente a valores menores a una micropartícula por gramo en las no recargadas.

La UNESCO reconoció este territorio como reserva de la biosfera en 1981 como medida de protección para un ecosistema único que se había visto comprometido por el desarrollo de la agricultura intensiva. Desde entonces, la calidad ambiental se ha seguido deteriorando y el descenso de los acuíferos por sobreexplotación, ha conducido a la situación de estrés hídrico extremo que conocemos en las Tablas de Daimiel, por ejemplo. La recarga artificial con aguas residuales se planteó como una solución para mantener, al menos, la avifauna. Es claro que existe una relación directa entre la sobreexplotación de los acuíferos y el aumento de la presencia de plásticos, tanto por los restos de actividades agrícolas como por la recarga de lagunas con agua residual.

Como norma general, resulta muy difícil encontrar el origen de los materiales encontrados al llegar estos en un alto nivel de fragmentación y degradación en la mayoría de los casos. En este caso, la presencia de fibras de poliéster acrílicas, típicas de tejidos sintéticos, sugieren un origen doméstico de las aguas residuales, ya que estas se liberan en gran cantidad en las lavadoras. Materiales como el polipropileno o el polietileno, que son de uso diario en multitud de objetos, llegan en forma de fragmentos muy pequeños, tal como se observó en los estudios que llevamos a cabo en depuradoras.

Además, en las depuradoras se observaron plásticos en forma de lámina, que pueden deberse a la degradación de diversos materiales, incluyendo los filtros verdes usados en el acceso a las lagunas. Una inadecuada gestión y mantenimiento de estos filtros puede conducir a su fragmentación y dispersión en el medio.

¿Cuáles son las principales causas de la alta presencia de microplásticos en la zona?

Los microplásticos pueden llegar al medio ambiente por varias vías, incluyendo el depósito seco y húmedo de materiales arrastrados por el aire. En este caso, el origen es con seguridad la descarga de aguas residuales con tratamiento convencional (o sin tratamiento, porque también encontramos que se vierten aguas sin depurar en al menos una de las lagunas que muestreamos). En nuestro estudio, pudimos demostrar la similitud del material plástico recogido con los que recuperamos de otras depuradoras, pero no con los que proceden del depósito atmosférico.

En vertidos a ríos, los plásticos se desplazan por el cauce hasta la desembocadura; pero estas lagunas son endorreicas, por lo que se mantienen hasta su descomposición por el efecto de la oxidación y la radiación solar, en un proceso que puede llevar decenas o cientos de años ya que se trata de contaminantes muy persistentes. Además, la disgregación en tamaños muy pequeños puede generar nanoplásticos, que son fragmentos tan pequeños que son capaces de penetrar en los tejidos de los seres vivos.

¿Qué proponéis para detener este proceso? ¿Cómo se deben tratar las aguas residuales en la zona para que no continúe generando estos problemas?

Nuestro estudio indica claramente que la presencia de microplásticos en las lagunas es producto del uso de aguas residuales para mantener un nivel mínimo de agua en las mismas. Por lo tanto, el problema reside en las aguas residuales en general, sin importar la zona. Para resolverlo, se podría mejorar la eficiencia de retención de microplásticos en las depuradoras implementando, por ejemplo, tratamientos de filtración capaces de eliminarlos. También se debería de evitar el uso de los fangos de depuradoras como enmiendas a suelos agrícolas, ya que contienen una gran cantidad de microplásticos.

Una solución parcial podría ser la implantación de sistemas de retención de fibras en las lavadoras domésticas, que reduciría la enorme cantidad de fibras que se vierten cada año a nuestros cauces. En el caso concreto de las lagunas endorreicas, la solución obvia que han propuesto sin éxito numerosas organizaciones ecologistas, es revertir la sobreexplotación de los acuíferos para agricultura que produce el vaciado de los acuíferos subterráneos, cuyo afloramiento es clave para el mantenimiento de su dinámica natural.

Los investigadores de la Universidad de Alcalá, junto con investigadores del CSIC, han revelado que los bosques ibéricos estarían volviéndose más sensibles a los efectos del cambio climático. Este descubrimiento ha sido publicado en un artículo en la revista científica Global Change Biology.

Para llegar a esta conclusión, han analizado los datos de alrededor de 10.500 parcelas permanentes con más de 236.000 árboles recogidos a lo largo de tres censos del Inventario Forestal Nacional (IFN). Dichos censos recopilan información de aproximadamente 30 años y abarcan desde los bosques templados del norte de la península ibérica hasta los bosques semiáridos del sureste de la península. En este trabajo se han estudiado las tendencias temporales en la estructura y la demografía de los bosques ibéricos desde los años 80 y analizado cómo el efecto de los factores subyacentes a la demografía cambia con el tiempo.

De acuerdo con estas estadísticas, desde la década de los 80, los bosques ibéricos tienden a ser más densos, más homogéneos y estar formados por individuos de mayor tamaño. Además, existe una tendencia hacia una disminución de la regeneración y del crecimiento junto con un aumento de la mortalidad. Las tendencias temporales observadas en la estructura forestal y la demografía estuvieron impulsadas principalmente por los efectos interactivos del clima y la competencia. Sin embargo, dichos efectos no fueron estables a lo largo del tiempo, observando cambios en la magnitud e incluso en la dirección de los efectos.

'Lo que observamos es que los efectos del cambio climático se están amplificando en los bosques ibéricos, lo que explica las tendencias demográficas observadas. Además, dichos efectos no son estables ni lineales a lo largo del tiempo. La mayor sensibilidad de los bosques ibéricos se debe en gran medida al aumento de la competencia como consecuencia de los cambios que se han dado en las últimas décadas, como son el abandono agrícola y de la gestión forestal tradicional junto con el incremento de las políticas de reforestación', señala Julen Astigarraga, autor principal del estudio, que pertenece al Grupo de Investigación en Ecología y Restauración Forestal del Departamento de Ciencias de la Vida de la UAH.

A pesar de estas conclusiones, el estudio sugiere que esos efectos negativos del cambio climático en la demografía de nuestros bosques podrían mejorarse mediante cambios en la estructura forestal (por ejemplo, reduciendo la competencia), lo que tiene implicaciones importantes para la gestión forestal y la adaptación de los bosques ibéricos al cambio climático.

Junto con Julen, han firmado el artículo Miguel A. Zavala (Grupo de Investigación en Ecología y Restauración Forestal, Departamento de Ciencias de la Vida de la UAH e Instituto Franklin), Verónica Cruz Alonso (Grupo de Investigación en Ecología y Restauración Forestal. Departamento de Ciencias de la Vida de la Universidad de Alcalá, y Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) Cerdanyola de Vallès), Paloma Ruiz Benito (Grupo de Investigación en Ecología y Restauración Forestal. Departamento de Ciencias de la Vida. Universidad de Alcalá, y Grupo de Investigación en Teledetección Ambiental, Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente, Universidad de Alcalá), Antonio Gazol (Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC), Zaragoza), Sergio M. Vicente Serrano (Instituto Pirenaico de Ecología (IPE-CSIC), Zaragoza) y Enrique Andivia (Departamento de Biodiversidad, Ecología y Evolución. Universidad Complutense de Madrid).

Este estudio ha sido financiado a través de un proyecto realizado con la Beca Leonardo a Investigadores y Creadores Culturales 2018 de la Fundación BBVA, y por el proyecto DARE del MICINN. El grupo de investigación agradece su colaboración al Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación) por el acceso a los datos del Inventario Forestal Nacional.

El estudio de la interacción de una proteína del SARS-CoV-2 con ARN ha permitido a la Universidad de Alcalá descubrir una nueva vía de tratamiento contra la covid.

¿Cómo funciona? La proteína SARS Unique Domain (SUD, por sus siglas en inglés) atrapa el ARN G4 y le impide realizar su función, por lo tanto, dificulta la activación del sistema inmune frente al coronavirus. El estudio ha sido realizado por investigadores del Instituto de Química Andrés del Río de la Universidad de Alcalá expertos en métodos de simulación molecular con ordenadores, lo que permite conocer las características del virus de una forma más rápida y segura.

En concreto, en este trabajo han estudiado la proteína que constituye el Dominio Único de la SARS. “Se eligió esta proteína por ser la que siempre aparece en los virus de tipo SARS sin apenas modificaciones, lo que nos hace pensar que, aunque el virus mute, esta proteína seguirá intacta, por lo que los fármacos que se desarrollen contra ella seguirán siendo eficaces. De ahí la importancia de estudiarla”, explica la coautora del estudio Cristina García Iriepa, profesora del Departamento de Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química de la UAH.

Para saber cómo es la proteína SUD, los investigadores la extraen del virus y la estudian a través de Rayos X. “Igual que los médicos los utilizan para ver los huesos, los químicos los usamos para ver las moléculas, y entre ellas también las proteínas, cuya estructura tridimensional es en general muy complicada de entender. Una vez conocida la forma de la proteína, ésta se reproduce en el ordenador y se comienzan las simulaciones, en las que se enfrenta a la proteína del virus con distintas moléculas de nuestro organismo para ver con qué y cómo interacciona”, añade el también autor Marco Marazzi, profesor ayudante Doctor en el grupo de investigación Reactividad y estructura molecular (RESMOL) de la UAH.

En este estudio, los investigadores observaron que la proteína SUD interacciona con ARN G4, que es un tipo de ácido ribonucleico presente en nuestras células que regula en cierta medida la respuesta del sistema inmune. El ARN G4 es atrapado por la proteína SUD, impidiéndole realizar su función. Ésa puede ser una de las causas por las que el sistema inmune no es capaz de enfrentarse a la COVID-19.

Este 'atrapamiento' o unión es posible debido a que una zona de la proteína del virus tiene una gran concentración de carga positiva, atrayendo al ARN, que tiene carga negativa. Actúa como un imán, que atrae a su polo opuesto.

Además, la simulación muestra que la interacción es rápida y se mantiene estable a lo largo del tiempo. Tras este descubrimiento, los científicos han propuesto el diseño de fármacos que se unan a la molécula del virus, impidiendo que capturen el ARN G4. El grupo, del que forman parte también investigadores de la Université de Lorraine y CNRS (Francia) y de la Università degli Studi di Palermo (Italia), se plantea continuar su trabajo estudiando qué tipos de compuestos pueden impedir esta unión.

El estudio, titulado Role of RNA Guanine Quadruplexes in Favoring the Dimerization of SARS Unique Domain in Coronaviruses, ha sido elaborado por Cécilia Hognon, Tom Miclot, Antonio Francés-Monerris, Stephanie Grandemange, Alessio Terenzi,Giampaolo Barone, Antonio Monari. junto con Cristina García Iriepa y Marco Marazzi.

Tanto Marco Marazzi como Cristina García trabajan en el Estudio mediante modelización molecular de interacciones de fármacos antivirales con receptores celulares de SARS-CoV-2 para mejorar el tratamiento de la enfermedad Covid 19 que pertenece a las acciones de mecenazgo que la UAH está realizando para buscar soluciones a la pandemia.

Más contenidos en el blog de la UAH Ciencia y Cultura al Servicio de la Sociedad >

En los próximos días, la nave espacial Solar Orbiter, que cuenta con participación española y que fue lanzada hace tres meses para observar el Sol desde una perspectiva sin precedentes, pasará por las cercanías de la estela del recientemente descubierto cometa ATLAS, una aproximación que, posiblemente, permita mediciones in situ de la cola de iones y/o de la cola de polvo del cometa. Así lo recoge un estudio publicado por investigadores de la misión Comet Interceptor de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Aunque se habla de la 'cola de un cometa' de manera general, hay que aclarar que esta cola es doble, una formada por polvo y otra por iones. La primera es prácticamente rectilínea y apunta siempre hacia afuera de forma radial alejándose del Sol. La segunda, aunque también apunta hacia el exterior, suele curvarse ya que los iones ‘sienten’ la fuerza ejercida por el Campo Magnético Interplanetario.

Las estimaciones realizadas indican que Solar Orbiter cruzará la cola de iones del cometa ATLAS entre el próximo 31 de mayo y el 6 de junio. Si el cometa tiene una tasa de producción lo suficientemente alta, su cola de iones podría ser analizada por Solar Orbiter a través de instrumentos como el Analizador de Plasma de Viento Solar (SWA), o por su magnetómetro MAG, el cual podría detectar perturbaciones en el campo magnético producido por el Sol.

'Algunos estudios han resaltado la presencia de partículas supra termales (con energías superiores a la del viento solar) en encuentros anteriores con cometas', comenta Javier Rodríguez-Pacheco, Investigador Principal del instrumento Energetic Particle Detector (EPD) de Solar Orbiter y catedrático de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Alcalá (UAH). El investigador declara que ‘el mecanismo que ha acelerado a estas partículas sigue siendo un misterio, pero será una buena ocasión para que las unidades STEP y SIS de EPD, que son las encargadas de cubrir estas energías, aporten algo de luz al asunto’.

Una ocasión única

Solar Orbiter cruzará el plano orbital del cometa (plano de movimiento del cometa alrededor del Sol) el 6 de junio de 2020, en torno a las 11:40 UT (Figura 1). Si el cometa es lo suficientemente activo antes de este momento, la nave espacial podría encontrar también partículas de su cola de polvo gracias a su Instrumento de Ondas de Radio y Plasma (RPW).

Finalmente, si los instrumentos de Solar Orbiter son capaces de detectar material emitido por el cometa ATLAS, será una ocasión única gracias a su sofisticada instrumentación in situ.  Consta de una tecnología de detectores para la observación de partículas y eventos en las inmediaciones de la nave, incluidas partículas cargadas y campos magnéticos del viento solar, ondas magnéticas y de radio del viento solar, y partículas cargadas de energía.

Los fragmentos del C/2019 Y4 (ATLAS), así como los de cualquier cometa que se desintegra, siguen la misma órbita del objeto original y apenas se separan unos pocos miles de kilómetros. En ningún caso, modifican su trayectoria sustancialmente y no representan ningún tipo de peligro.

Imágenes nunca antes vistas

La misión Solar Orbiter se prolongará, inicialmente, durante 7 años, en los que la nave espacial obtendrá imágenes nunca antes vistas de nuestra estrella más cercana. Tratará de responder a las grandes preguntas de la ciencia sobre el sistema solar para entender la forma en que nuestra estrella crea y controla la gigantesca burbuja de plasma que la rodea, conocida como Heliosfera, y cómo influye en los planetas contenidos en ella. Se concentrará en cuatro grandes áreas de Investigación: el viento solar y el campo magnético de la corona; los fenómenos solares repentinos y sus efectos; las erupciones solares y las partículas energéticas que producen y la generación del campo magnético del Sol.

EPD está liderado por Javier Rodríguez-Pacheco, catedrático de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Alcalá, como parte de un consorcio en el que también participan la Universidad de Kiel (Alemania) y la Universidad Johns Hopkins (EE. UU.). El instrumento EPD ha sido financiado por el MCIU-FEDER, DLR, ESA y NASA.