Fuente: Gabinete de Comunicación de la UVa

Investigadores de la Universidad de Valladolid, liderados por Juan Carlos López, del Grupo de Investigación de Espectroscopia de Rotación (GIER-UVa) han conseguido la caracterización e interpretación del triperóxido de acetona, un conocido explosivo denominado “madre de satán” muy utilizado como explosivo improvisado en atentados terroristas y que son muy difíciles de detectar.

Este trabajo publicado en la revista “Chemistry: a European Journal (Chemistry europe, European Chemical Societies Publishing)” abre una puerta para poder desarrollar métodos de detección para hacer frente a atentados terroristas, ya que el triperóxido de triacetona (TATP) forma parte de un grupo de explosivos a base de peróxidos de acetona que se emplean en los artefactos improvisados utilizados por grupos terroristas.

 “Su facilidad para elaborarlos y la dificultad de detección ha hecho que este compuesto sea una de las opciones preferidas para elaborar artefactos explosivos improvisados utilizados por terroristas. Sus características químicas hacen que sea prácticamente indetectable, por lo que ha dado lugar a una intensa actividad investigadora por la necesidad de obtener métodos rápidos y muy selectivos tanto para su detección previa como para la identificación forense que incluyen técnicas de espectrometría de masas o métodos espectroscópicos y los desarrollos de nuevos tipos de sensores”, explica Juan Carlos López.

Su primer uso en atentados se inició con Hamás, y las fuerzas de seguridad israelíes lo bautizaron en su día como “la madre de Satán” por los efectos devastadores que produce. Este explosivo se utilizó por ejemplo en los atentados de Casablanca (2003), Londres (2005) o Indonesia (2018). También está relacionado con un atentado fallido en Sevilla y la explosión de la casa de Alcanar conectada con los atentados de Barcelona.

Propiedades

Una propiedad interesante del TATP es su volatilidad relativamente alta en comparación con otros explosivos, lo que lo hace adecuado para la detección de su vapor mediante métodos espectroscópicos capaces de estudiar muestras en fase gaseosa.

 La espectroscopía de rotación es un ejemplo ya que registra la respuesta molecular ante la excitación de la muestra bajo estudio con radiación de microondas. Si bien la aplicación de esta técnica se había limitado principalmente a muestras moleculares estables de tamaño pequeño y con presiones de vapor apreciables, el desarrollo de las tres últimas décadas de la espectroscopia de microondas por transformada de Fourier (FTMW) en combinación con técnicas de expansión de chorros supersónicos ha contribuido a superar muchos de estos inconvenientes reforzando su alta resolución y sensibilidad.

Permite estudiar agregados moleculares, especies moleculares inestables preparadas in situ, entre una variedad de compuestos cada vez más amplia. Así, en la actualidad, las espectroscopias FTMW pueden considerarse las sondas estructurales en fase gaseosa más definitivas, con una extraordinaria sensibilidad para identificar sustancias que solo se diferencian en pequeños cambios en la estructura, una característica clave que hace que estas técnicas sean herramientas poderosas en los casos en que otras técnicas pueden tener dificultades.

En el trabajo publicado, el grupo de la UVa, combina la utilización de chorros supersónicos con la excitación de la muestra mediante pulsos de microondas. La respuesta molecular es el espectro de rotación y contiene los datos necesarios para demostrar la presencia del compuesto. Las muestras utilizadas en la investigación fueron preparadas por el grupo de investigación del profesor Torroba en Burgos. La sensibilidad de la técnica es tal que ha sido posible observar las especies isotópicas con ¹³C en abundancia natural (1 % frente al isotopo más abundante ¹²C) lo que demuestra que con cantidades casi a nivel d trazas puede ser detectado. El trabajo ha permitido además determinar la estructura de este sistema y sus aductos con agua. 

Equipo investigador

El equipo de investigación del Grupo de Investigación de Espectroscopia de Rotación (GIER-UVa), autor de este trabajo, pertenece al Departamento de Química Física y Química Inorgánica y está formado por el catedrático Juan Carlos López Alonso, la profesora titular Susana Blanco Rodríguez y el investigador Alberto Macario Rodríguez.  Este equipo ha trabajado en esta investigación con el grupo del profesor Torroba de la Universidad de Burgos.

 El equipo tiene una amplia experiencia en el campo de espectroscopia molecular. Tanto el profesor López como la profesora Blanco iniciaron su carrera de investigación en el campo de la espectroscopia molecular a principios de los años 80 y 90, respectivamente, en la Universidad de Valladolid y en diversos laboratorios europeos trabajando y desarrollando diferentes técnicas experimentales.

Fuente: Gabinete de Comunicación de la UVa

La revista Scientific Reports, del grupo Nature, acaba de publicar un artículo en el que se recoge el trabajo de investigación que han desarrollado investigadores del Instituto de Matemáticas de la Universidad de Valladolid (IMUVa) y del Grupo de Ingeniería Biomédica, ambos de la UVa, en colaboración con José Russo, director del Breast Cancer Research Laboratory del Fox Chase Cancer Center de Filadelfia y profesor de Patología en la Temple University y en la T.Jefferson University, de dicha ciudad estadounidense, una autoridad mundial en cáncer de mama.

La principal conclusión de este trabajo es que se ha conseguido caracterizar e identificar de una forma mucho más amplia a lo que se había hecho hasta ahora los cambios multidimensionales y complejos que se producen en el mapa genómico durante un embarazo temprano, y que son permanentes en el tiempo consecuencia de una remodelación de la cromatina. Estos cambios son los que juegan un papel protector frente al cáncer de mama.

Aunque hasta la fecha existían evidencias, no se conocía con tanta exactitud y precisión cómo se producían, por lo que esta investigación puede ayudar a conseguir un tratamiento que cumpla ese papel protector contra el cáncer de mama. De hecho, el doctor Russo ya tiene un estudio en fase clínica, del que se podría obtener un tratamiento que protegiera de esta enfermedad.

En este trabajo han participado los investigadores Pedro J. Gutiérrez Díez, Julia Martínez Rodríguez y Miguel A. López Marcos, del IMUVa, y Roberto Hornero y Javier Gómez Pilar, del Grupo de Ingeniería Biomédica, quienes han utilizado técnicas matemáticas y estadísticas muy novedosas, basadas en cuatro teorías: la teoría de los grafos; teoría de la Información (concretamente la Entropía de Shannon); Análisis diferencial de Co-expresión en redes y Análisis Diferencial de Regresión Múltiple.

Para esta investigación, seleccionaron un total de 120 mujeres, la mitad de las cuales tuvieron un embarazo temprano. En total, caracterizaron 18.653 genes y estudiaron cómo se comportan para obtener los cambios que producían y pudieron observar que estos permanecían en el tiempo tras el embarazo en estas mujeres, lo que implicaba un cambio en remodelado de la cromatina.

“El papel del embarazo, y sobre todo el embarazo temprano, es un factor de protección frente al cáncer de mama. Este es un hecho que ya se sabía, porque se había hecho estudios de genes de forma individual. La novedad de nuestro estudio es que hemos conseguido caracterizar estos cambios y las relaciones entre ellos en grupos de genes, comprobando que estas modificaciones permanecen después del embarazo en estas mujeres”, explica el investigador principal de este estudio Pedro J. Gutiérrez.

Fuente: Gabinete de Comunicación de la UVa

Investigadores de Ingenierías Industriales de la Universidad de Valladolid participan en el proyecto Geothermal Energy Capacity Building in Egypt, una iniciativa europea seleccionada en la convocatoria Erasmus+ 2020 y que ha dado comienzo este enero con una duración de tres años.

Coordinado por la Universidad de El Cairo, en él participan tres universidades europeas (Valladolid, Zagreb y Bolonia) cuyo fin es implantar un Máster de Energía Geotérmica que será impartido por la Universidad de El Cairo, en el que también van a colaborar otras cuatro universidades egipcias(Suez Canal, Ain Shams, Aswan y Egypt Japan University of Science and Technology) y dos organismos ministeriales de este mismo país(New and Renewable Energy Authority and South Valley Egyptian Petroleum Holding Company) y contará con la colaboración de dos empresas españolas, un fabricante de bombas de calor (Ecoforest) y una empresa de ingeniería (Telur).

En este proyecto van a participar profesores de la Universidad de Valladolid pertenecientes a los grupos de investigación del Departamento de Ingeniería Energética y Fluidomecánica (Termocal) y el Departamento de Organización de Empresas y Comercialización e Investigación de Mercados (Dimepro), integrados ambos en el Instituto BioEcoUVa. Del grupo Termocal participan todos sus investigadores  (César Chamorro Camazón y Alejandro Moreau Ortega, como director y codirector del proyecto, respectivamente, Miguel Ángel Villamañán Olfos, María del Carmen Martín González, José Juan Segovia Puras, David Vega Maza, Daniel Lozano Martín, y Ángel Gómez Hernández) además de Segismundo Izquierdo Millán, miembro del grupo Dimepro.

El proyecto permitirá formar a ingenieros en energía geotérmica, un tipo de energía renovable que consiste en el aprovechamiento del calor almacenado en la corteza terrestre y que permitirá tanto calentar como refrigerar los edificios de este país o incluso producir energía eléctrica. Además, se van a construir varios laboratorios y una planta piloto de energía geotérmica destinada a la investigación.

Fuente: Gabinete de Comunicación de la UVa

El ictus se define como un déficit neurológico focal y agudo que ocurre como consecuencia de un trastorno de circulación del sistema nervioso central. En minutos, las células cerebrales dejan de recibir oxígeno y nutrientes y empiezan a morir.

Mejorar los protocolos para reducir los tiempos de respuesta es uno de los objetivos más importantes de los equipos asistenciales. Un trabajo de investigación observacional del Hospital Clínico Universitario y de la Universidad de Valladolid (denominado NeuroIncrease) ha descrito características de los pacientes con accidentes cerebrovasculares agudos que pueden ayudar a estos equipos en la atención de los pacientes sometidos a trombectomía.

Enriquecer los protocolos de atención permite reducir la zona afectada y, por tanto, mitigar las consecuencias o propiciar una recuperación más rápida y mayor. El tratamiento del ictus isquémico está en continua evolución y ha experimentado un gran avance en los últimos años con la llegada del tratamiento endovascular.

El equipo compuesto por personal de la Unidad de Ictus del Hospital Clínico Universitario de Valladolid y del grupo de investigación en Neurociencias Clínicas de la Facultad de Medicina de la Universidad de Valladolid ha analizado la atención proporcionada a 648 pacientes con ictus que llegaron al complejo asistencial vallisoletano entre mayo de 2015 y noviembre de 2018 que recibieron terapias de reperfusión para restituir el flujo sanguíneo. El trabajo de investigación se ha publicado en la revista científica Scientific Reports.

“El registro prospectivo realizado nos permite identificar predictores de respuesta al tratamiento endovascular. Resulta imprescindible el estudio de factores pronósticos asociados a esta nueva terapia así como el perfil de pacientes que obtendrán mayor beneficio de ella, lo que podría mejorar la asistencia proporcionada”, explica la médico residente de Neurologia de cuarto año Alba Chavarría, primera autora del estudio.

En la atención de un paciente llegado con ictus intervienen profesionales de ámbitos como la radiología, la enfermería o celadores. El trabajo de investigación fue coordinado por el jefe del servicio de Neurología, Juan Francisco Arenillas.

Trombectomía

En los últimos años se ha desarrollado una técnica radiológica denominada trombectomía mecánica que permite una mayor efectividad y seguridad. La trombectomía consiste en una intervención poco agresiva desde Radiología para la retirada del trombo, generalmente en las primeras 24 horas del ictus.

De los 648 pacientes atendidos en la unidad de accidentes cerebrovasculares del Clínico y analizados en el trabajo de investigación, se estudió a una muestra de 107 que fueron intervenidos a partir de las cuatro horas y media del inicio de los síntomas.

“En los últimos tiempos, la ciudadanía identifica con cada vez mayor precisión si alguien cercano puede tener un ictus. Aún así, todavía llegan personas a los hospitales con un inicio de los síntomas desconocidos, por ejemplo, porque se manifiestan al despertar. Es importante conocer cómo se manifiesta esta patología para poder actuar con la mayor rapidez posible”, explica Chavarría. Entre los síntomas de un ictus está la pérdida brusca del habla, de la movilidad o de la capacidad visual.

El principal hallazgo de este estudio observacional de este grupo de 107 pacientes intervenido más allá de las cuatro horas y media desde el inicio de los síntomas con trombectomía fue la identificación de un indicador útil en el ámbito de la neurología: la densidad radiológica del núcleo isquémico.

Aquellos pacientes con mayor grado de hipodensidad (lo que se traduciría en imagen más oscura en la tomografía  inicial) se relacionaba con la posibilidad de desarrollar complicaciones tras el tratamiento endovascular, como transformación hemorrágica, pero no con un peor pronóstico funcional a largo plazo, lo que no permitió identificar un subgrupo de pacientes que no se beneficiasen de esta nueva terapia. Pese a esto, aún queda mucho por investigar para implementar mejoras en la selección de los pacientes y en la logística de los tiempos de procedimiento asociados a este tratamiento, con el objetivo de obtener mejores resultados en el futuro.

Otras líneas

Actualmente el grupo tiene en marcha distintas líneas de investigación tanto desde la biotecnología aplicada a neurociencias clínicas y transformación digital de procesos, neuroeducación e innovación educativa en colaboración con la UVa y dentro del ámbito de la patología cerebrovascular con proyectos activos en el marco de la aterosclerosis cerebral, neurorreparacion, prevención neurovascular y reperfusión cerebral dentro de la cual se encuadra este trabajo.

Trombos o hemorragias

La falta de riego sanguíneo en el cerebro se pueden producir por un coágulo en la sangre (trombo) o hemorragia. El ictus isquémico representa aproximadamente el 85% del total, y esta patologia era la segunda causa de muerte en España (y primera entre mujeres) antes de la pandemia por la COVID-19, según los datos de la Sociedad Española de Neurología. Unas 110 000 personas sufrían estos accidentes cerebrovasculares cada año, de los que 6 000 se producían en Castilla y León. A la mitad les quedaban secuelas discapacitantes o fallecían.

Bibliografía: Alba Chavarría-Miranda, Bárbara Yugueros, Beatriz Gómez-Vicente, Miguel Schüller, Jorge Galván, Miguel Castaño, Ana I. Calleja, Elisa Cortijo, Mercedes de Lera, Javier Reyes, María Begoña Coco-Martín, Jesús Agulla, Mario Martínez-Galdámez, Juan F. Arenillas, ‘Quantified ischemic core’s radiological hypodensity and risk of parenchymal hematoma in>4.5 h-window stroke thrombectomy’, Scientific Reports, 10, 16196 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-73280-0

La plataforma de divulgación científica The Conversation, de la que la UVa es socia, ja publicado un artículo firmado por los catedráticos de la Universidad de Valladolid Manuel Gómez Pallarés y Eduardo Arranz que analiza el impacto ambiental y características nutricionales de las variedades de trigo que reproducimos a continuación:

Los alimentos que consumimos en la actualidad poco tienen que ver con los que consumían nuestros antepasados. Tenemos nuevas técnicas de producción, es posible utilizar aditivos y enzimas añadidas. Los propios cultivos, e incluso las razas de animales, han cambiado mucho. El alimento más básico de nuestra cultura, el pan, no ha sido ajeno a estos cambios.

Aunque el pan se remonta a la época de las culturas egipcias y babilónicas, hoy no reconoceríamos como pan lo que se elaboraba entonces. Y todos estos cambios se aceleraron de manera muy importante en el siglo pasado, por lo que son relativamente recientes.

A pesar de que los cambios en los alimentos han permitido abastecer a un creciente número de personas que cada vez tienen una mayor esperanza de vida, existe una parte de la población que reivindica los alimentos y las prácticas que se usaban en la antigüedad. Esta reivindicación se basa en aspectos relativos al impacto medioambiental, o a la salubridad. Y en el caso del pan, existe una vuelta a las variedades de trigo cultivadas en la antigüedad, y en general se está incrementando el consumo de granos antiguos o ancestrales.

Trigo vestido y trigo desnudo

El trigo ha ido cambiando desde la antigüedad. Los agricultores han ido escogiendo las variedades que mejor se adaptaban, con mayor rendimiento o que menos enfermedades tenían, de manera natural. También potenciaron el cultivo de las variedades desnudas frente a las vestidas.

Las variedades vestidas poseen una cáscara dura que recubre al grano, y que debe eliminarse antes de la molienda del trigo. Esta cáscara supone un subproducto, y para su eliminación se requiere una maquinaria especial que no se encuentra en la mayoría de las harineras actuales. Así, algunos trigos antiguos, como la espelta o el kamut®, son trigos vestidos.

En el siglo XX, la ciencia permitió que este trabajo se hiciera de forma más planificada. Grandes centros públicos y empresas privadas obtuvieron nuevas variedades con las que se obtenía un mejor rendimiento, se adaptaban a condiciones climáticas antes impensables, y resistían mucho mejor a plagas y enfermedades.

Cambios en la planta y el grano

Además, se han obtenido variedades con mejores características nutricionales o con mejor funcionalidad para hacer panes u otros productos. En concreto, en el caso del trigo, uno de los mayores avances lo constituyó el desarrollo de variedades con el gen del enanismo. Estas variedades generaban plantas que crecían menos, pero que daban la misma cantidad de grano.

Al crecer menos, hay un menor gasto de nutrientes dedicados a la formación de estructuras que no interesan para la alimentación. Pero también se consigue que las plantas no se caigan por su propio peso, algo que se conoce como encamado. Esta cualidad ha permitido que se pueda mecanizar la recolección del trigo, y que haya menos problemas de contaminación. Al caer y estar en contacto con el suelo, que puede estar húmedo, se incrementan algunos problemas de hongos y contaminación.

Otro de los grandes avances que ha sufrido el trigo es el desarrollo de variedades con una mayor calidad proteica. De este modo, con un menor contenido de proteínas se pueden conseguir trigos con mejor calidad panadera. Y el desarrollo de proteínas en el grano es un proceso costoso, tanto para el suelo como por la necesidad de ciertos abonados.

A finales del siglo XX se realizaron grandes avances en el desarrollo de nuevas variedades de plantas mediante la modificación genética. Aunque el trigo es un organismo más complejo de modificar que otros cereales, ya existen variedades de trigo modificadas genéticamente, como algunas con un contenido en gluten casi nulo, pensadas para los enfermos celiacos y los intolerantes al gluten. Sin embargo, ninguna de estas variedades está aprobada en Europa, de momento.

¿Los trigos modernos causan más intolerancias?

Como hemos comentado, las nuevas variedades tienen ventajas evidentes, y responden a las demandas de la sociedad. Por una parte, de los consumidores, que demandan productos más económicos. Por otra, de los agricultores, que reclaman variedades con un mayor rendimiento, adaptadas a las condiciones de suelo y clima, y resistentes a plagas y enfermedades.

En los últimos años se ha extendido la creencia de que las variedades antiguas tienen ventajas en cuanto al impacto medioambiental y a sus características nutricionales, incluso un menor potencial para causar reacciones adversas, como intolerancias o alergias, en personas sensibles.

El impacto medioambiental del trigo dependerá más de cómo se cultive que de la variedad. Sería necesario estudiar múltiples aspectos, como, por ejemplo, si se riega o no, el coste de esa práctica, si se abona, si se utilizan fitosanitarios, etc. Y habría que considerar el rendimiento en grano en todos esos casos. Pero también si el trigo se procesa en molinos cercanos, y si la harina producida se utiliza en elaboraciones que se realizan y comercializan en instalaciones próximas, o viajan cientos o miles de kilómetros.

En cuanto a la capacidad de los trigos modernos de causar reacciones adversas en personas sensibles, las investigaciones realizadas hasta ahora no han aportado resultados concluyentes.

Existen estudios que encuentran un mayor potencial alergénico o inmunogénico en las variedades antiguas. Otros trabajos no encuentran diferencias entre los trigos modernos y los antiguos. Y algunos trabajos encuentran evidencias de que los trigos antiguos pueden tener ventajas sobre los modernos.

En general, se admite que la genética influye en las características de las proteínas y que estas influyen en el potencial alergénico, o en la inmunogenicidad, de los trigos. El problema es que los estudios realizados hasta la fecha comparando trigos antiguos y modernos han estudiado un número de variedades muy limitado.

Los trabajos también pueden divergir por la manera en que se estudia su potencial alergénico o su inmunogenicidad. Por tanto, es necesario realizar estudios más amplios. Muy posiblemente podamos encontrar variedades con menor potencial alergénico o inmunogénico, de gran utilidad para ser incluidas en programas de mejora genética y reducir así estas propiedades indeseadas de los trigos. Pero estas variedades no tienen por qué estar asociadas con las antiguas.

Contenido de fibra y nutrientes

Algunas personas afirman que las variedades antiguas poseen un mayor número de componentes beneficiosos, como fibra o componentes bioactivos, que las modernas. Sin embargo, los estudios realizados, además de ser escasos, no confirman esta percepción. De hecho, algunos afirman que la cantidad de fibra de los trigos antiguos es menor que la de las variedades modernas.

Aunque algunos trigos antiguos tienen un mayor contenido en carotenos que las variedades modernas usadas para elaborar pan, en la actualidad también tenemos variedades modernas de trigo duro, las utilizadas para la elaboración de pasta, con muy alto contenido en carotenos.

Es posible que estos trigos antiguos estén ligados a algunas prácticas en las elaboraciones que pueden mejorar algunos aspectos, como la biodisponibilidad de nutrientes o la digestibilidad de algunos componentes, como el uso de masas madre o fermentaciones lentas. Pero en esos casos las ventajas nutricionales vendrían por las técnicas de elaboración empleadas, y no por las variedades utilizadas.

¿Nos sienta mejor la espelta?

Dicho esto, podemos encontrarnos a personas que han cambiado el consumo de pan de trigo por panes elaborados con harinas procedentes de variedades antiguas, como la espelta o el kamut®, y que dicen sentirse mejor. Algo parecido puede ocurrir con el tritordeum, un hibrido entre trigo y cebada, que es de creación muy reciente.

Una de las explicaciones que se dan a este fenómeno es el efecto placebo, o el nocebo. Las personas tendemos a sentirnos mejor cuando creemos que tomamos algo que nos beneficia (placebo). O, al contrario, nos sentimos mal cuando nos convencemos de que algo nos sienta mal (nocebo).

En los estudios con pacientes, una parte de los sujetos estudiados deben tomar un producto que no tiene efecto, aunque el sujeto crea que recibe el mismo tratamiento que los demás. Esto se hace para eliminar el efecto placebo. Así, si alguien cree que el trigo le puede perjudicar, debido a algunas noticias o comentarios de conocidos, es posible que se sienta mal cuando coma pan normal, y que pueda sentirse mejor cuando coma pan elaborado con trigos antiguos, bajo la creencia que este pueda sentarle mejor. En esos casos puede ser difícil convencer a la persona de las bondades de los trigos modernos, y quizás sea positivo que siga tomando los antiguos.

En general, no debemos obsesionarnos con los posibles perjuicios, no demostrados, de los trigos modernos frente a los antiguos. Aunque sería conveniente profundizar en el estudio de estos aspectos, con el fin de incrementar el conocimiento y aprovecharlo en la mejora de los trigos futuros.