jueves, febrero 18, 2010

Como los microbios se hacen resistentes a los antibióticos

Los científicos Michael A. Kohanski, Mark A. DePristo y James J. Collins han hallado el mecanismo que hace que las microbios, ante cantidades no letales de antibióticos, consigan hacerse resistentes a los mismos. Sus resultados han sido publicados en el artículo Sublethal Antibiotic Treatment Leads to Multidrug Resistance via Radical-Induced Mutagenesis en la revista Mollecular Cell.

Cuando hemos ido al medico y nos han recetado algún antibiótico, se nos recuerda que debemos cumplir el tratamiento entero, aunque ya nos sintamos mejor o incluso aparentemente estemos curados, no debemos suspender la toma de antibióticos. El medico suele advertirnos que de no seguir su consejo algunas de las microbios se harán inmunes a los antibióticos y dichos antibióticos dejaran de tener efecto sobre las mismos, los microbios inmunes podrán salir de nuestro cuerpo y recalar en otras personas las cuales enfermarán y a las cuales los antibióticos no les valdrán de nada.

Lo que el equipo de Collins ha encontrado, es la causa por la cual aparecen microbios resistentes a los antibióticos cuando estos no alcanzan las dosis necesarias. Los antibióticos disparan la generación de reactive oxygen species (ROS) en el interior de la bacteria. Los ROS son radicales libres que contiene oxígeno, son moléculas altamente reactivas, es decir, que tiene una gran facilidad para unirse a distintas moléculas dando lugar a distintas reacciones químicas. Si el nivel de ROS alcanza altos niveles en el interior del microbio esto conlleva que se produzcan daños en las estructuras celulares y también cambios en el ADN, es decir, mutaciones. Con altas concentraciones de antibióticos los niveles de ROS en los microbios se disparan causando daños en la célula y sobre todo mutaciones que ayudan a la eliminación de las mismos, pero si el nivel de antibióticos no es lo suficientemente elevado, la concentración de ROS en las microbios  no será tan letal y causará mutaciones en los mismos, algunas de dichas mutaciones hará que los microbios sean resistentes a los antibióticos y no tiene porque hacerlos resistentes sólo al antibiótico al que han estado expuestos sino que pueden causar una resistencia a muchos otros antibióticos.

Según Collins:

Los antibióticos crean un “zoo de mutantes” entre las poblaciones de microbios, y algunos de esos mutantes podrán ser resistentes a uno o varios antibióticos.

La investigación puede derivar en aplicaciones practicas para la medicina, una vez que conocemos por qué la tasa de mutaciones en microbios o bacterias se dispara en presencia de antibióticos podemos investigar que moléculas pueden inhibir esos efectos y añadirlas al tratamiento. Mientras tanto, ya sabemos por qué debemos hacer caso de nuestro medico y seguir al pie de la letra sus indicaciones a la hora de tomar un tratamiento con antibióticos.


Ismael Pérez Fernández.

miércoles, febrero 17, 2010

Divulgación científica, el puente que necesitan las dos culturas

Artículo publicado originalmente en divulgaUNED
Nuestra sociedad puede ser catalogada como una sociedad tecno-científica, no hay que mirar a nuestro alrededor para percatarnos de ello, pero mientras la ciencia y sus aplicaciones tecnológicas nos rodean por doquier, la inmensa mayoría de los ciudadanos están perdidos en lo que al conocimiento científico se refiere, en ese aspecto son como pequeñas balsas perdidas a la deriva en un mar cuyas aguas están infectadas de corsarios armados de pseudociencia dispuestos a engatusarles y prometerles tesoros que no existen, el canto de las supersticiones como si de sirenas se tratasen nos seducen para llevarnos a un mundo irracional y supersticioso.

Siempre se ha considerado culto e intelectual al literato, al humanista pero no al científico, cualquiera se sonrojaría de no saber quien escribió El Quijote, pero cualquiera se jacta de no conocer que dicen las leyes de la termodinámica. Reconozcámoslo, la ciencia no está de moda, la tecnología sí y no por su valor científico sino porque el disponer de determinados dispositivos tecnológicos se ha convertido en un sello de persona interesante.

Probablemente la principal causa de este declive y desinterés por la ciencia radica en el deficiente sistema educativo que se ha desarrollado, me estoy refiriendo a la discontinuidad que se ha generado entre la cultura humanista y la científica, algo que sé que no es nuevo y que ya señaló en su momento C.P.Snow, la solución pasa por acercar esas dos culturas, los primeros pasos a dar sería que desde los estudios de ciencias también se estudien letras y viceversa. Esto a la larga probablemente consiguiera revertir la situación, ya que la gente de letras al conocer mejor la ciencia no la distorsionaría y por la parte de la gente de ciencias estarían en mejor situación de acercar la ciencia al público, ya que podrían manejar con soltura tanto el lenguaje científico como el literario. Ahora bien, que se use el lenguaje científico y matemático para divulgar la ciencia tiene sentido en ese marco en que los puentes entre las dos culturas ya se han tendido y por lo tanto todas las personas con estudios tendrían un cierto bagaje científico. Pero alcanzar ese estado puede ser más difícil de lo que parece, ya que implica tomar decisiones políticas en lo referente a las leyes que rigen y administran la educación, y al menos en España llevamos varias legislaturas cambiando constantemente la ley de educación sin conseguir un consenso de las distintas fuerzas políticas.

Aunque los intelectuales de las dos culturas, es decir, tanto literatos y humanistas como científicos fueran conscientes del problema y, además abogaran por impulsar ese modelo educativo, todavía habría que poner de acuerdo a las fuerzas políticas involucradas en la toma de dicha decisión, algo que puede que sea difícil de conseguir. Y mientras tanto ¿qué hacer? No podemos esperar a que se alcance esa situación, suponiendo, claro está, que consigamos alcanzarla. Pienso que mientras tanto la solución pasa por la divulgación científica, pero una divulgación científica que debería reunir las características esenciales, que enumero a continuación:

a) No renunciar por completo al uso del lenguaje científico.

b) Que apueste no sólo por la divulgación del conocimiento científico sino que sea crítica, con lo irracional y lo pseudocientífico.

c) Una divulgación que denuncie los abusos, tergiversaciones y fraudes de los propios divulgadores, ya sean estos periodistas, científicos o comunicadores.

El primer punto es importante esforzarse por conseguirlo, ahora bien, hay que ser consciente de la situación actual, y en la actual coyuntura poner ecuaciones matemáticas complejas en textos divulgativos puede ahuyentar a los lectores a los que se quiere acercar la ciencia. Seamos prácticos, si colocamos en un texto divulgativo las ecuaciones de campo de Einstein probablemente nadie las entienda salvo los físicos y los matemáticos. Pero es que el destinatario de los textos divulgativos no son los científicos. No hace falta llegar a ese nivel para dar a conocer el lenguaje matemático dentro de la ciencia. Por ejemplo, sí que se puede usar la ecuación de Newton que describe la fuerza de la gravedad, no es complicada, una fracción con algunas multiplicaciones, no es una ecuación que vaya a echar hacia atrás inmediatamente a los potenciales lectores, ya que probablemente todos saben lo que son las multiplicaciones y las fracciones. Pero no sólo es cuestión de poner la ecuación y listo, habría que recurrir al lenguaje literario para explicarla, no podemos dar nada por sabido. Esto es sólo un ejemplo, extensible también a las fórmulas químicas, por ejemplo. Con esto se puede conseguir que poco a poco el público pierda el pavor que parece tener hacia las fórmulas matemáticas y el lenguaje científico en general. Hay que empezar poco a poco, la finalidad es ir minando ese miedo hacia el lenguaje científico sin olvidar que los destinatarios de los textos ni son científicos, ni tiene porque serlo, y que probablemente no están entrenados para entender dicho lenguaje. Si se consigue vencer ese miedo irracional al lenguaje científico se habrá dado un paso de gigante.

En cuanto al segundo, punto es de vital importancia que desde la divulgación se deslegitime la pseudociencia, por una sencilla razón, y es que en la pseudociencia no se admite la crítica y ésta sí que es realmente una actitud anticientífica donde las haya. El bombardeo constante con pseudociencia que se recibe desde los medios va en contra de la ciencia, ya que ésta es crítica por naturaleza, negar la crítica es negar el corazón de la ciencia. En esta dirección tanto en el extranjero como en España se ha dado algún paso, en España existe desde hace años ARP- Sociedad Para el Avance del Pensamiento Crítico que entre sus actividades está la de mostrar la falsedad de las pseudociencias.

En el tercer punto, quiero poner de relieve que a veces desde la divulgación científica se vende ideas anticientíficas o se ataca a la propia ciencia, esto es algo que el resto de divulgadores no puede pasar por alto. Aunque desgraciadamente se pueden encontrar varios ejemplos, sólo me voy a centrar brevemente en uno, Fritjof Capra.

El caso de Fritjof Capra es realmente sangrante, ya que es físico. En su libro El Tao de la física, Capra utiliza la mecánica cuántica para poner de manifiesto (siempre según él) la interrelación que existe entre la física moderna y el misticismo oriental. Ante desmanes como estos la comunidad científica debería plantar cara, pero no sólo los científicos sino también los divulgadores y periodistas científicos. No es que nadie no haya hecho nada, por ejemplo, el físico y también divulgador Victor J. Stenger ha publicado libros denunciando lo absurdo y anticientífico de las tesis propuestas por Capra y otros, pero sus obras son más bien una aguja en un pajar.

Utilizar medios generalistas para hacer divulgación científica puede ser complejo y difícil. Por ejemplo, hacer divulgación científica en televisión es difícil, tal vez por ello estemos asistiendo a un revival de la ciencia como espectáculo, y no es que la ciencia no sea espectacular que lo es, pero reducirla a un mero espectáculo no ayuda a transmitir ni conocimiento ni su forma de funcionar. Ha habido programas de televisión que han recurrido a ese formato del experimento como espectáculo. Uno de dichos programas fue Brainiac, pero ahora según creo ya no está en antena, al menos aquí en España. Otro programa en el que se recurre a la ciencia como espectáculo es el Hormiguero. Todas las noches realizan algún experimento, pero la finalidad no es lo educativo o lo que se pueda aprender del mismo sino lo espectacular del mismo. Rara vez hay una explicación de lo que está sucediendo y porqué está sucediendo, lo único importante parece ser lo llamativo del experimento, nada más. Esta forma de presentar la ciencia en los medios es altamente contraproducente para la propia ciencia, ya que no se consigue transmitir ningún conocimiento científico ni nada sobre cómo es o cómo funciona la ciencia, como espectador lo que recibes es algo completamente opuesto, desde la perspectiva del espectador las experiencias que se realizan parecen magia.

Estamos asistiendo a una epidemia de credulidad anticientífica, la irracionalidad, el pensamiento mágico y lo pseudocientífico parecen haber encontrado en nuestra sociedad mediática el caldo de cultivo ideal en el cual prosperar. Pero este auge de oscurantismo no es la causa, sino la consecuencia del declive de la ciencia en la sociedad contemporánea. Urge encontrar posibles soluciones al declive de la ciencia y para ello se hace perentorio encontrar sus verdaderas causas.

Me gustaría aportar una breve reflexión sobre el carácter desmitificador de la ciencia. La ciencia a lo largo de la historia nos ha ido descubriendo como es el Universo, desde la más pequeña de las partículas hasta el Universo a gran escala. Durante ese proceso muchas de las creencias centrales de la humanidad se han visto afectadas, en el sentido de haber sido desmentidas por la ciencia. Los ejemplos más claros y a la par más conocidos, son la revolución copernicana, que nos borró del centro del Universo y, por otro lado, la revolución evolutiva, mediante el descubrimiento por parte de Darwin y Wallace de la evolución por medio de la selección natural. ¿Puede este carácter desmitificador de la ciencia jugar en su contra? Teniendo esto en cuenta, no resulta muy extraño que se quiera devaluar la ciencia y presentarla sólo como una forma más de ver las cosas, igual de válida que cualquier otra. El carácter desmitificador no es algo que pertenezca al pasado de la ciencia, hoy en día puede que vuelva a golpear la preconcepción que tenemos de nosotros mismos. Francisco J. Rubia profesor emérito de Fisiología Humana de la Facultad de Medicina de la Universidad Complutense, en su última obra (1) pone de relieve que los datos de los experimentos provenientes del campo de las neurociencias señalan que probablemente la libertad o libre albedrío es sólo una ilusión creada por el cerebro. De confirmarse, estaríamos ante una revolución neurocientífica que demolería una de las creencias más arraigadas que tenemos ¿sería sorprendente que se atacara la ciencia para negarle su capacidad de decirnos cómo es realmente el mundo?

Pienso que sería interesante analizar hasta qué punto el carácter desmitificador de la ciencia influye de forma negativa en la percepción social que se tiene de la misma. La sociedad contemporánea parece encantada de aceptar los productos de la ciencia pero en cambio rechaza sus métodos, la devalúa como si fuera una mera opinión más, un simple punto de vista más de entre muchos posibles. Que se defienda o difunda esta postura desde los modernos medios de comunicación los cuales no existirían de no ser por el avance tecnológico derivado del conocimiento científico, es el claro ejemplo de la dicotomía de nuestra sociedad. Reconozco que tampoco estoy diciendo nada nuevo y original, esto es algo que ya denunció el astrofísico Carl Sagan en su obra El Mundo y sus Demonios:

¿Dónde se encuentra la ciencia en este continuum subjetivo que va desde una independencia casi total de las normas culturales a la dependencia total de ellas? Aunque es indudable que surgen temas de desviación y chauvinismo cultural, y aunque su contenido está en proceso de ajustamiento continuo, la ciencia está claramente mucho más cerca de las matemáticas que de la moda. La denuncia de que sus descubrimientos en general son arbitrarios y sesgados no es solamente tendenciosa, sino engañosa.(2)

Hasta que hayamos conseguido la formación integral de personas en ciencias y humanidades, debemos plantar cara a esta idea tendenciosa y engañosa que ya denunciaba el difunto Carl Sagan. Es la responsabilidad de científicos, periodistas científicos y divulgadores. La citada obra de Sagan lleva por subtítulo La ciencia como una luz en la oscuridad, si dejamos que nos apaguen esa luz a nuestro alrededor sólo quedará una cosa, la oscuridad. De nosotros depende, podemos optar por el mundo oscurantista del medievo o por un mundo heredero de la ilustración, un mundo en el que utilicemos la ciencia como una luz que ilumina la oscuridad que nos rodea.

Ismael Pérez Fernández.

(1) Rubia, Francisco. El fantasma de la libertad. Datos desde la revolución neurocientífica. Crítica, 2009
(2) Sagan, Carl. El mundo y sus demonios. La ciencia como una luz en la oscuridad. Planeta,1997. p. 285

martes, febrero 16, 2010

Albert Einstein y la nueva concepción del espacio-tiempo (I)

Albert Einstein es sin duda el icono científico por antonomasia del siglo XX. Nació en 1879 en la ciudad alemana de Ulm pero se traslado junto con su familia a Munich donde asistiría a la escuela, lugar donde quedo demostrado que Einstein no era muy buen estudiante. Einstein dejo la escuela sin completar sus cursos. En 1985 se presento al examen de acceso del Instituto Federal de Tecnología Suizo en Zurich, examen que no supero, por lo que tuvo que pasar un año en una escuela suiza, hasta que en 1896 consiguió superar dicho examen. Aún habiendo superado los exámenes del Instituto Federal, Einstein no consiguió obtener un puesto en el mismo, al final, acabó ocupando un cargo en la Oficina de Patentes de Berna. Este trabajo le dejaba el tiempo libre necesario para dedicarse a su pasión, la física teórica. Fue como empleado de dicha oficina cuando tuvo lo que se podría señalar como su año magnifico, 1905, en este año publicó trabajos realmente importantes para la física, por una parte la explicación del efecto fotoeléctrico mediante la cuantización de la luz, y por otro lado la explicación de como pequeñas partículas de polvo eran zarandeadas por los átomos que componen el fluido en el que están inmersas, ya sea el aire o en un líquido, lo que hoy en día conocemos como movimiento browniano. También en 1905 fue cuando vio la luz la primera parte de su teoría de la relatividad, la relatividad especial. La relatividad especial se erige a partir de unas contradicciones encerradas en la mecánica de Newton:

a) Por un lado, el concepto, expresado por el principio de relatividad de Galileo, según el cual no se puede distinguir mediante experimentos mecánicos un sistema de referencia en reposo, de cualquier otro que tenga un movimiento rectilíneo y uniforme.

b) Por otro lado, el concepto tradicional del espacio, un hipotético espacio al que, contradiciendo el mencionado principio de relatividad de Galileo, se le atribuyó el privilegio de estar en reposo.

Si a esto añadimos las consecuencias de la síntesis del electromagnetismo conseguido por Maxwell y del experimento de Michelson y Morley, todo apuntaba en la dirección de que algo fallaba en la mecánica de Newton. Del principio de relatividad de Galileo se deducía que las leyes de la mecánica de Newton debían escribirse igual en cualquier sistema de referencia inercial(SRI), esto es, en reposo o sometido a un movimiento rectilíneo uniforme. Pero esto implicaba que un objeto moviéndose con una velocidad “v” respecto a un SRI, el cual a su vez se mueve con una velocidad constante respecto a otro SRI’, entonces la velocidad del objeto respecto del SRI’ sería “v” más la velocidad a la que se mueve el SRI respecto del SRI’ (por simplicidad se esta obviando el carácter vectorial de la velocidad). Aquí es donde entraba el electromagnetismo de Maxwell, según el cual la velocidad de la luz es:

Es decir, la velocidad de propagación de la luz sólo depende de las propiedades que tenga el medio en el que se esté propagando, no del sistema de referencia desde el que se esté midiendo dicha velocidad. Algo estaba mal, o bien fallaba el electromagnetismo de Maxwell o bien algo andaba mal en la mecánica newtoniana. En este punto es donde entra el experimento que realizaron Michelson y Morley. Los cuales haciendo uso de un interferómetro pretendían medir como variaba la velocidad de la luz al moverse a través del eter, sustancia que hipotéticamente inundaba el espacio en reposo de Newton y que se introdujo para explicar la propagación de las ondas electromagnéticas. Pero el experimento mostró que la velocidad de la luz era constate e independiente del movimiento de la Tierra a través del hipotético eter, no sólo eso, sino que todos los experimentos para intentar detectar la velocidad del movimiento de la Tierra respecto del espacio absoluto en reposo fracasaron. En años posteriores a la aparición de la relatividad especial, se realizaron observaciones de la luz emitida por un sistema de estrellas binarias realizadas por el astrónomo Willem de Sitter en 1913, y posteriormente se realizaron repeticiones del experimento de Michelson y Morley usando una fuente de luz extraterrestre, como el realizado por Tomascheck en 1924 y Miller en 1925. Todas estas observaciones y experimentos ponen de relieve que el electromagnetismo de Maxwell es correcto y la velocidad de la luz es independiente de la velocidad del sistema de referencia desde el que se está tratando de medir dicha velocidad.
Bajo estas circunstancias es cuando la genial mente de Einstein propone su teoría de la relatividad especial.

Ismael Pérez Fernández.

lunes, febrero 15, 2010

El miedo al conocimiento

Está muy en boga las visones relativistas y constructivistas de la verdad y el conocimiento, incluso parece que han sido aceptadas en determinados círculos académicos. En este pequeño y contundente libro, Paul Boghossian, analiza críticamente dichas concepciones, ¿son ciertas? ¿es el conocimiento una mera construcción social?

El núcleo básico de estas concepciones es lo que Boghossian llama el principio de validez igual, que enuncia como sigue:

Existen muchas formas radicalmente distintas, pero igualmente válidas, de conocer el mundo, de las cuales la ciencia es sólo una.

A partir de este principio básico, Boghossian nos muestra cuales son las teorías relativistas y constructivistas del conocimiento y quienes son sus mayores defensores. Una vez expuesto el núcleo de dichas teorías, Boghossian, poco a poco, con un lenguaje sencillo, y a la mano de cualquiera que no este iniciado en las profundas aguas de la filosofía, nos guía por los errores y debilidades de esas teorías. De forma magistral y sencilla el autor nos enseña como las ideas constructivistas y relativistas del conocimiento a pesar de estar de moda tiene dificultades insalvables.

Un libro breve, interesante y altamente recomendable en los tiempos que corren.

Ismael Pérez Fernández.

domingo, febrero 14, 2010

La reflexión del domingo


"En mi opinión, la racionalidad es incompatible con obedecer siempre las conveciones sociales y más bien exige romper frecuentemente con ellas. El actuar siguiendo las normas y convenciones del país, de la tribu o del grupo no solo no implica actuar racionalmente, sino que en muchos casos lo impide."
~Jesús Mosterín~

Ismael Pérez Fernández.