Eficacia y seguridad de un ensayo clínico

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Un ensayo clínico es una herramienta que mejora las formas de tratar y prevenir las enfermedades. Se llevan a cabo en “fases”: 1, 2 y 3 donde se evalúa la eficacia, la seguridad, la dosis entre otras variables que determinan la comercialización del medicamento. Una vez aprobado se continúa con la fase IV en su comercialización donde a largo plazo se sigue valorando la inocuidad y eficacia.

Se emplean variables para medir la acción de los tratamientos (seguridad, eficacia). Las variables de seguridad deben evaluar los “efectos adversos” (tipo, intensidad, causalidad, relación temporal, tratamiento del efecto, interrupción o no del medicamento, reaparición) el ensayo es exitoso si se demuestra la hipótesis planteada.

El Consejo de Ministros de España en el 2015 aprobó el proyecto de Real Decreto que regula los ensayos clínicos con medicamentos, adaptando el reglamento de la Unión Europea.

El primer ensayo clínico se desarrolló en el buque Salisbury en 1747, por el médico escoces James Lind, era frecuente que los marineros enfermaran de escorbuto, observó utilizando grupos de control como a los enfermos que les suministraba cítricos (naranjas y limones); se curaban rápidamente del escorbuto.

Según el NIH, un ensayo clínico es “un estudio de investigación en el que uno o más sujetos humanos son asignados prospectivamente a una o más intervenciones para evaluar los efectos de esas intervenciones en resultados biomédicos o conductuales relacionados con la salud”.

Cada ensayo determina qué tipo de tratamiento es mejor para cada enfermedad o grupos de personas, respondiendo a una teoría o hipótesis científica, tambien se pueden buscar comparaciones con tratamientos ya existentes.

RD 1090/2015, DE 4 de diciembre en España, por el que se regulan los “ensayos clínicos con medicamentos”,

Art.2.- Definiciones:

“Estudio Clínico”: Toda investigación relativa a personas destinadas a:

  1. Descubrir o comprobar los efectos clínicos, farmacológicos o demás efectos farmacodinámicos de uno o más medicamentos.
  2. Identificar cualquier reacción adversa a uno o más medicamentos.
  3. Estudiar la absorción, la distribución, el metabolismo y la excreción de uno o más medicamentos, con el objetivo de determinar la seguridad y/0 eficacia de dichos medicamentos.

Los “ensayos clínicos” (ee.cc) tienen diferentes fases y cada una diferentes propósitos:

FASE I

  • Se administra la molécula de estudio a un ser humano
  • Pequeño número de sujetos, voluntarios sanos en algunos casos enfermos 20-80
  • Objetivo: estudiar la farmacología humana: farmacocinética y farmacodinámica, proporciona información de toxicidad, absorción, distribución, metabolismo, excreción, duración de la acción, interacciones con otros fármacos y con alimentos.
  • Diseño: no controlado.

FASE II

  • Se pasa a la fase II, cuando el fármaco ha demostrado en la I que es inocuo.
  • Se realiza en un número pequeño de pacientes 100-400.
  • Objetivo: Ampliar los datos de seguridad obtenidos en la fase I (efectos adversos comunes a corto plazo y los riesgos), establecer la relación dosis-respuesta, eficacia del producto.

Diseño: controlado, asignación aleatoria del tratamiento

FASE III

  • Muestra de pacientes mayor (heterogéneo y representativo) 1000-3000.
  • Objetivo: confirmar y ampliar la eficacia y seguridad, comparando el medicamento con tratamientos normales para la enfermedad.
  • Diseño: Controlado, asignación aleatoria, doble ciego, multicéntricos e internacionales; comparativos con el tratamiento stándard o en su defecto placebo.

FASE IV

  • Población general, después de la aprobación del medicamento para comercializarlo
  • Objetivo: farmacovigilancia, medir los efectos adversos a corto y largo plazo, eficacia, estudios de morbi-mortalidad y nuevas indicaciones.
  • Diseño: Controlado, asignación aleatoria, larga duración

Bibliografía:

AEMPS (Agencia Española de medicamentos y productos sanitarios); Documento de instrucciones de la Agencia Española de Medicamentos y

Productos Sanitarios para la realización de ensayos clínicos en España”

https://www.aemps.gob.es/investigacionClinica/medicamentos/docs/Instrucciones-realizacion-ensayos-clinicos.pdf

EMA (European Medicines Agency)Clinical efficacy and safety guidelines”

https://www.ema.europa.eu/en/human-regulatory/research-development/scientific-guidelines/clinical-efficacy-safety-guidelines

AEMPS;“Como se regulan y evalúan los medicamentos en España”

https://www.aemps.gob.es/publicaciones/publica/regulacion_med-PS/v2/swf/es/files/basic-html/page20.html

NIH U.S. (National Library of Medicine): “ensayo clínico, fase 1, fase 2, fase 3, fase 4”

https://infosida.nih.gov/understanding-hiv-aids/glossary/998/ensayo-clinico

NIH. (N.D.). “Clinical Trials: History, Policies, and Laws”

https://clinicaltrials.gov/ct2/about-site/history

Bothwell, Laura; Podolsky; Scott; “History of Clincial Trials: The Emergence of the Randomized, Controlled Trial”; New England Journal of Medicine, 2016; 375:501-504, OMS

ICH (The International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use) “Efficacy Guidelines”

https://www.ich.org/page/efficacy-guidelines

ClinicalTrials.gov. (N.D.). FDAAA 801; “Requirements”

https://clinicaltrials.gov/ct2/manage-recs/fdaaa

La teoría de la síntesis moderna o el Neodarwinismo

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Las especies del planeta Tierra: plantas, animales, bacterias y virus se han desarrollado durante millones de años desde que se poblaron los mares. El proceso de extinción y especiación ha sido continuo: Darwin con su “selección natural” nos enseña como hay una adaptación al medio en un proceso continuo y gradual; Mendella herencia de los caracteres adquiridos” y Dobzhanskyla evolución genética de las poblaciones”. Dobzhansky genetista ruso-estadounidense publica en 1937 su obra “Genética y el origen de las especies”: “nada tiene sentido en biología si no es bajo la luz de la evolución”.  en su obra introduce la teoría de “la síntesis moderna” que aglutina: los genes y la selección natural en la genética experimental de las poblaciones.

La observación de registro fósil muestra periodos de estabilidad evolutiva con otros de evolución rápida, así paleontólogos como S. Gould (1980) y S.M. Stanley (1979) proponen el “modelo de los equilibrios intermitentes”.

No todo es estático, existe un proceso ESPECIACIÓN:  proceso mediante el cual una población da lugar a otras poblaciones, aisladas de la población anterior y entre sí. Se produce de dos maneras diferentes:

  1. Evolución filética: como consecuencia de una acumulación de cambios genéticos
  2. Evolución cladogénesis: por divergencia de poblaciones en un periodo largo o corto de generaciones

La EXTINCIÓN: es lo contario de la especiación

El concepto del proceso EVOLUTIVO, se puso en marcha con Charles Darwin y Alfred R. Wallace en 1858, con el concepto de “selección natural”, que fue complementado por Gregor Mendel con sus estudios sobre la herencia genética, con la transmisión de los caracteres genéticos. En los años 30 Fisher, Haldane y Wright aportan modelos matemáticos desarrollando: “Teoría Sintética de la Evolución o teoría Neodarwinista” también conocida como: nueva síntesis, síntesis moderna, síntesis evolutiva, teoría sintética, síntesis neodarwinista o neodarwinismo.

Los principios de la “síntesis moderna” establece que la variación genética de las poblaciones surge por azar mediante la mutación y la recombinación, la evolución así se produce por deriva genética, flujo genético y selección natural. Los cambios graduales y la selección natural sobre ellos son el mecanismo principal del cambio evolutivo.

La teoría sintética supone la integración de la selección natural de Charles Darwin y la teoría genética de Gregor Mendel, uniendo ramas de la biología como genética, citología, botánica y paleontología. Con Thomas Hunt Morgan que estudio la mosca del vinagre o Drosophila melanogaster se produce una cohesión entre la biología experimental y la evolución; entre la genética mendeliana, la selección natural y la teoría cromosómica de la herencia.  Ronald Fisher con su artículo “The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance” (1918) unifica” la herencia mendeliana” (modelo estadístico) con el modelo de “la selección natural”, la variación continua puede ser resultado de muchos loci discretos, punto inicial de la síntesis.

Un alumno de Morgan Theodosius Dobzhansky genetista ruso-estadounidense, fue el primero en aplicar la teoría cromosómica de Morgan y la matemática de la genética de poblaciones, su obra “Genetics and the Origin of Species” en 1937; es considerado el primer trabajo maduro del neodarwinismo. Aborda temas como la diversidad, leyes de la herencia, mutación, selección natural y la especiación. Extendió la teoría sintética de la evolución a la especiación.

Bibliografía:

Dobzhansky, Theodosius; “Genética y el origen de las especies”, Círculo de lectores, 1979

Dobzhansky; Theodosius; “La base genética de la Evolución” 1959; Investigación y Ciencia, Facetas de la genética, 1978

Universidad Complutense de Madrid. Genética Evolutiva; “Especiación”https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/26e-Genética%20Evolutiva.-Especiación.pdf

Alonso, Luis; “Darwiniana”. Teorías que conforman la biología evolutiva. Investigación y Ciencia. Libros, abril-2016

https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/en-busca-del-planeta-x-669/darwiniana-14087

Arsuaga, Juan Luis; “El reloj de Mr. Darwin”; Temas de hoy; 2009

Asepsia: la máscara

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Durante los siglos XIV que se desarrolló la epidemia de peste, no se entendía el mecanismo de difusión, hasta observar Pasteur la transmisión por “microorganismos” surgiendo la “asepsia” a partir del siglo XIX. La “teoría microbiana” supuso un paso fundamental en la medicina moderna y la microbiología clínica (virus, bacterias, parásitos y hongos), con grandes avances en el desarrollo de la medicina: los antibióticos, las vacunas, la esterilización y la higiene.

Fue durante el renacimiento cuando la gente se cubría la cara para evitar contagiarse utilizaban pañuelos en la nariz y los médicos “máscara con forma de pico”, en 1890 el microbiólogo alemán Carl Flügge, demostró que había gotas diminutas que se transmitían al hablar, toser o estornudar, posteriormente Mikulicz un cirujano rumano apoya el uso del cubrebocas, y Paul Berger en 1897 en París lo usa por primera vez en una operación, siendo obligatorias en 1926 al descubrir microorganismos de la nariz y la boca de cirujanos y enfermeras en la heridas infectadas de los pacientes.

Ya durante el siglo XIV con la pandemia de la “peste negra” afectando a Europa, África y Asia hay un intento de aislarse del paciente, evitando el contacto del “aire podrido” mediante una máscara en forma de “pico de cuervo” como medida de higiene.

Las técnicas de asepsia: mantenimiento de las condiciones estériles para no causar infecciones en los procedimientos quirúrgicos se desarrollan en el siglo XIX.  Con el descubrimiento de los anestésicos las operaciones se hacen más largas con más posibilidades de infección. El uso de la máscara, los guantes y los trajes de quirófano se hicieron más usuales.

La teoría de la asepsia es impulsada con los descubrimientos de Pasteur sobre la “teoría germinal de las enfermedades infecciosas”: toda enfermedad infecciosa tiene una causa.

Joseph Lister profesor de cirugía en Glasgow, se le considera el padre de la asepsia, al darse cuenta de la relación de los microorganismos de Pasteur con la infección de las heridas, en 1860 empezó a usar el fenol como desinfectante en los quirófanos y en los instrumentos quirúrgicos. La asepsia se hace usual en 1867 cuando Lister publica sus trabajos.

En 1890 Carl Flügge microbiólogo alemán que estudia las enfermedades infecciosas como la tuberculosis y la malaria, sugiere la necesidad de usar máscara, al transmitirse por “gotitas” la infección.

En 1897 Mikulicz-Radecki (1850-1905) cirujano rumano apoya en 1897 el uso de la máscara; junto con Gustav Neuber y Ernst Bergmann fue uno de los tres grandes cirujanos que usaron la asepsia. Entre 1848 y 1914 la cirugía se estaba convirtiendo en una técnica. Viena era una de los centros más importantes, donde destaca Billroth (1829-1894) creador de la cirugía moderna. Mikulicz acaba medicina en 1875 y pasa a ser su asistente, en 1877 pasa a encargarse de una sala del Hospital general de Viena y en 1879 Billroth le envía a Inglaterra para aprender “técnicas antisépticas de Lister”. En 1897 monta en Breslau el quirófano antiséptico más moderno de Europa.

Bibliografía:

National Gegraphic; “Las máscaras durante la peste” 2020

https://historia.nationalgeographic.com.es/a/mascaras-medievales-para-evitar-peste-negra_15176

López-Goñi, Ignacio; “El origen de la peste en Europa: ¿el cambio climático? Investigación y ciencia, 10 de marzo de 2015, SciLogs MEDICINA Y BIOLOGÍA

https://www.investigacionyciencia.es/blogs/medicina-y-biologia/43/posts/el-origen-de-la-peste-en-europa-el-cambio-climtico-12984#:~:text=La%20peste%20negra%2C%20peste%20bub%C3%B3nica,tercio%20de%20la%20poblaci%C3%B3n%20europea.

Haeger, Knut; “Historia de la cirugía”. Madrid, Editorial Raíces, 1993.

file:///C:/Users/Usuario/Downloads/473-Texto%20del%20art%C3%ADculo-1463-1-10-20160426%20(1).pdf

Spooner, John L. “History of Surgical face masks”, The myths, the masks, and the men and women behind them

https://www.sciencedirect.com/sdfe/pdf/download/eid/1-s2.0-S0001209208713590/first-page-pdf

Historia de la Medicina; “Jan Mikulicz-Radecki “

https://www.historiadelamedicina.org/mikulicz.html

“Jan Mikulicz-Radecki (1850-1905): His impact on modern medicine”

Article (PDF Available) in Clinics in Dermatology 30(1):129–136 · February 2012 with 1,138 Reads 

DOI: 10.1016/j.clindermatol.2011.05.004

Andrzej Grzybowski, MD, PhDJan Mikulicz-Radecki (1850-1905): His impact on modern medicine Andrzej Grzybowski MDa,b,⁎, Jarosław Sak MDcaDepartment of Ophthalmology, PoznańCity Hospital, ul. Szwajcarska 3, 61-285 Poznań, PolandbMedical Faculty, University of Warmia and Mazury, Olsztyn, PolandcDepartment of Ethics and Human Philosophy, Medical University of Lublin, Szkolna 18, 20-124 Lublin, Polan

https://www.researchgate.net/publication/257243948_Jan_Mikulicz-Radecki_1850-1905_His_impact_on_modern_medicine

Laval R,  E; “Apuntes históricos sobre el manejo de la infección en el desarrollo de la cirugía Revista chilena de infectología” Rev. chil. infectol. v.27 n.3 Santiago jun. 2010

CRASSH– Centre for research in the arts, social sciences and humanities. “Cnristos-Lynteris”

http://www.crassh.cam.ac.uk/people/profile/christos-lynteris

Biología del Virus del Nilo

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La máxima incidencia es en los meses de más calor: agosto y principios de septiembre.

Se encuentra en África, Europa, Oriente Medio, América del Norte y Asia Occidental. Los sitios donde se producen los brotes se encuentran en las rutas de las aves migratorias. Ya que el ciclo de transmisión es: mosquito-ave-mosquito, tanto el ser humano como el caballo son hospedadores finales.

El virus del Nilo Occidental (VNO) es un arbovirus que pertenece a la familia Flavirividae, relacionado con la encefalitis japonesa aislado por primera vez en el año 1937 en Uganda (África), a partir de 1996 se producen las pandemias.

Se manifiesta de forma leve o moderada, pudiendo desarrollarse desde una infección subclínica hasta la muerte (en ocasiones puede producir alteraciones del SNC -sistema nervioso central- y meningoencefalitis)

Presenta el virus 2 ciclos de transmisión:

  1. Primario, enzoótico o ciclo de amplificación.

Vectores: mosquitos y hospedadores aviares.

2.Secundario

Artrópodos, hospedadores: humanos y caballos.

El ciclo se inicia cuando el mosquito pica a aves infectadas, el virus pasa a las glándulas salivares del mosquito. Cuando el mosquito pica lo inyecta a seres humanos y animales.

Los vectores principales son los mosquitos, género Culex, las aves son los reservorios del virus, tanto el caballo como el ser humano son hospedadores finales (se infectan pero no propagan la infección).

EL Virus es de forma esférica, cápside con envoltura lipídica. Diámetro de 50 nm. Genoma ARN cadena simple y polaridad positiva, presenta 10.302 nucleótidos que codifican una poliproteína que genera 3 proteínas estructurales:

  • Proteína de la cápside 12 Kda.
  • Proteína principal de envoltura 53 Kda.
  • Proteína de membrana 8 Kda.

Es un arbovirus pertenece al dominio Riboviria, Grupo IV (Virus ARN monocatenario positivo), Reino Orthornavirae, Filo Kitrionoviricota, Familia Flaviviridae, Genero Flavivirus, Especie West Nile virus.

Bibliografía:

Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. España; “Fiebre del Nilo Occidental”

https://www.mapa.gob.es/es/ganaderia/temas/sanidad-animal-higiene-ganadera/sanidad-animal/enfermedades/fiebre-nilo-occidental/F_O_Nilo.aspx

Berrocal, Luis et al.;” Virus del Oeste del Nilo: Ecología y Epidemiología de un Patógeno Emergente en Colombia”. Rev. salud pública. 8 (2): 218-228, 2006

Hernández R, Rosa I et al.; “El Virus del Nilo Occidental: Revisión”. INHRR [online]. 2009, vol.40, n.1 [citado 2020-08-13], pp. 44-56. Disponible en: http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0798-04772009000100007

OMS: Virus del Nilo 2017

https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/west-nile-virus

Biblioteca Nacional de Medicina de los EE. UU, NIH

Medline Plus: “Infección por el virus del Nilo Occidental”

https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/007186.htm

CDC Centers for Disease Control and Prevention: “West Nile Virus”

U.S. Department of Health & Human Services

USA.gov

https://www.cdc.gov/westnile/index.html

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6 libros de ciencia para leer en verano

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A continuación, os enumero obras que pueden llenar ese tiempo libre que hay en el verano, ampliando el conocimiento de la ciencia; son amenos sin perder el rigor científico.

“El cuerpo humano: guía para ocupantes” Bill Bryson

Editorial RBA

El periodista hace un ameno recorrido por el cuerpo humano, en el estilo de una “breve historia de casi todo” ha sido libro de ciencia en el 2019 por el Sunday Times.

“Un planeta de virus” Carl Zimmer

Ed. Capitán Swing

Hace un desarrollo del papel de los virus en la naturaleza y la interacción con el hombre, divulgación científica de forma resumida.

“Grandes Ideas de la Ciencia” Isaac Asimov

Isaac Asimov analiza las hipótesis y los descubrimientos que los científicos han realizado a lo largo de la historia, que han cambiado el curso de la ciencia: en matemáticas Tales y Pitágoras, en medicina Hipócrates, en biología Linneo y Darwin, en astronomía Galileo, Russell y Wöller, en física Faraday, Rumford y Planck.

Alianza editorial

“Mi familia y otros animalesGerald Durrell

Biblioteca Durrell. Alianza Editorial

Presenta el naturalista 5 años de su infancia con su familia en la isla griega de Corfú: describe con observación la naturaleza, los animales; la relación con los isleños y la isla, lleno de anécdotas.

“El naturalista” Wilfrid Blund

Ed. Reseña

Vida, obra y viajes de Carl von Linné (1707-1778)

Recorrido por la vida del naturalista que ordenó y puso nombre a los animales, vegetales y minerales: sus viajes, su vida familiar en Upsala, Laponia, Inglaterra hasta llegar a la época de catedrático.

“Viva la Ciencia” de José Manuel Sánchez Ron y Antonio Mingote

Ed. Crítica

Recorrido por los autores de la ciencia, el universo y el mundo que nos rodea. Uniendo el dibujo con la capacidad narrativa, de forma amena.

Podeis dejar en comentarios vuestro punto de vista, que os han parecido, otros libros que hayáis leído y os hayan resultado interesantes para enriquecernos todos.

Biopsia digital

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Una biopsia es la extracción de una muestra total o parcial de tejido para ser examinada al microscopio por un médico anatomopatólogo y establecer un diagnóstico.

Un microscopio digital va equipado con una cámara digital que permite capturar imágenes de la muestra, visualizarlas en tiempo real en la pantalla incorporada y transmitirlas por ordenador.

Es superior el microscopio “virtual” al convencional en cinco aspectos:

  • resolución
  • anotación
  • interacción
  • integración de datos
  • procesamiento de datos

La resolución convencional no excede de 7200 dpi (dots per inch-puntos por pulgada-hace referencia al tamaño del contenido que se ve en la pantalla) el microscopio digital obtiene una resolución de 100.000 dpi pudiéndose habilitar zoom.

La principal ventaja es que aumenta la precisión del diagnóstico reduciendo el número de biopsias, el dolor y las molestias para el paciente.

Es fundamental un software que recopila y procesa los datos de la imagen, para unir y combinar los conjuntos de datos de imágenes en mosaico.

Bioingenieros de la Universidad de Illinois (Urbana, IL, EUA) han desarrollado un microscopio híbrido: un láser infrarrojo y una lente de microscopio especializada (“objetivo de interferencia”) añadidos a una cámara òptica: híbrido óptico-infrarrojo (IR-OH). Tiene alta resolución, gran campo de visión y el software pude recrear coloraciones o superponerlas para formar una imagen completa y digital del tejido.

La biopsia digital tiene una cobertura diez veces mayor, una resolución cuatro veces mayor, dando detalles y en poco tiempo.

Rohit Bhargava, PhD, autor principal del estudio indica que no se requieren coloraciones, y se puede medir tanto la organización de las células como su química, con mejores diagnósticos de cáncer.

Se crea una coloración computarizada a partir de imágenes híbridas óptico-infrarrojas, la imagenología espectroscópica en el infrarrojo medio (IRmedio) ofrece registros moleculares y coloraciones al sondear modos vibracionales de los componentes moleculares.

Bibliografía:

Schnell M, Mittal S, Falahkheirkahn K, Mittal A, Yeh K, Kenkel S, Kajdacsy-Balla A, Carney PS, Bhargava R.; “All-digital histopathology by infrared-optical hybrid microscopy”; Proc Natl Acad Sci USA, 2020 Feb

https://www.nibib.nih.gov/news-events/newsroom/hybrid-microscope-creates-digital-biopsies

Illinois Imaging technology group

https://itg.beckman.illinois.edu/

Virtual microscope

http://virtual-microscope.net

Virtual microscopy of the Brain

https://web.archive.org/web/20190621124504/http://brainmaps.org/

Bionetwork

http://www.ncbionetwork.org/iet/microscope/

CSIC Biopsia digital

https://www.csic.es/sites/default/files/folleto-ig-001-2019-10_21.pdf

VITAE Academia biomédica digital

https://vitae.ucv.ve/?module=articulo&rv=139&n=1727&m=2&e=1729

Trayectoria gotas de Flugge

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Flugge (1899) fue el primero en mostrar que microorganismos pueden ser expedido en gotas del tracto respiratorio y de este modo llegar a otra persona produciendo la infección.

El aire expirado pasa así las secreciones a la superficie de la membrana de la mucosa en forma de gotas esféricas de un diámetro con un rango desde 1micra hasta 2 mm, en su conjunto “Gotas de Flugge” con una velocidad de 4 ms/seg. en actividades como soplar, toser y hablar.

1 millón de gotas se producen como resultado de estornudar, 5.000 durante toser y 250 cuando se habla en un minuto.

< o = 4 micras de diámetro: aerosoles.

>o = 5 micras: gotas respiratorias al soplar, toser y hablar.

La trayectoria de la nube depende del tamaño de las gotas debido a un efecto significativo de la gravedad, en los casos de “gotas respiratorias” con movimiento generándose una trayectoria “semiparabólica”; en las gotas más pequeñas “aerosoles” se generan otros efectos como choques entre las distintas moléculas “movimiento browniano”.

La temperatura y la humedad hacen que el agua contenida en la “gota” se evapore tan pronto como emerge de la boca desaparece por evaporación, dejando los residuos no volátiles: sal, tejidos y microorganismos presentes en ellas. Pasando a 1/5 o 1/3 de su diámetro original. Así pueden permanecer horas en el aire y llegar a largas distancias, hasta centenares de metros con las corrientes de aire que se forman al cerrar una puerta. La mayoría caen al suelo al minuto de la expulsión y muy pocas permanecen tanto como 10 minutos.

Algunas investigaciones arrojan que se puede transmitir en partículas aéreas: Estreptococos áureos, Myco. tuberculosis, Dip. pneumoniae, C. diphtheria, N. meningitidis.

Una trayectoria hiperbólica es el recorrido descrito por un objeto con velocidad superior a la necesaria para escapar de atracción gravitatoria de un cuerpo central, de acuerdo con las teorías newtonianas la órbita tiene forma de hipérbola.

El movimiento “browniano” es el movimiento aleatorio que se observa en las partículas que se hallan en un medio fluido, como resultado de choques contra las moléculas de dicho fluido.

Recibe su nombre al escocés Robert Brown, biólogo y botánico, en 1827, señaló como las moléculas se movían dentro de un grano de polen en el agua. En 1905 Albert Einstein publicó un artículo donde explicó el movimiento que Brown había observado.

Hay una técnica FFF (Fraccionamiento de flujo de campo para separar materiales en un rango de tamaños coloidales con una alta resolución, donde un campo se aplica a una suspensión o solución de fluido bombeada a través de un canal largo y estrecho, perpendicular a la dirección del flujo, para causar la separación de las partículas presentes en el fluido, dependiendo de la fuerza ejercida por el campo. Reportado por J. Calvin Giddings, se basa en la diferente movilidad de las partículas bajo las fuerzas del campo. 

El FFF flujo separa las partículas en función del tamaño independientemente de la densidad y puede medir macromoléculas en el rango 1nm y 1 micrómetro.

Álvarez-Nordarse, R y cols. Establecen un modelo sencillo que permite extender la distancia de seguridad 1-2 metros.

GOTAS DE RESPIRACIÓN: aplicando las “ecuaciones de Stoke” que miden la dinámica de un fluido. La trayectoria de la gota de saliva es como trayectoria de un proyectil. El tamaño de la mayoría de las gotitas era alrededor 100 micrómetros y 1 mm, el tiempo de caída es de 6,83 segundos y el alcance de 42 cms; pudiendo estar en suspensión de 35 minutos a 2 horas.

GOTAS AEROSOL: las partículas pueden mantenerse en suspensión durante mucho tiempo y desplazarse a largas distancias por corriente de aire.

Bibliografía:

Ronald Hare HD; “The transmission of Respiratory Infections”; Department of Bacteriology, St. Thomas´s, Hospital Medical School, London; Proceedings of the Royal Society of Medicine, 1964

Duguid J P & Wallace A T; “Air infection with dust liberated from clothing”; Lancet; 1948

World Health Organization (WHO), Transmission of SARS-CoV-2, 9 July 2020

https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/transmission-of-sars-cov-2-implications-for-infection-prevention-precautions

Einstein, Albert; “Investigations on the Theory of the Brownian Movement”; Dover Publications; 1956

Marcelo, Alonso & Edward, J. Finn; Física; Volumen I Mecánica” Fondo Educativo Interamericano; 1976

Madrid.org. “Matemáticas en la frontera”

Western Bloting

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Western Blot, inmunoblot o electrotransferencia, es una técnica de laboratorio usada en biología celular o molecular para estudiar proteínas, desarrollada en la Universidad de Stanford en 1975 por un biólogo molecular británico Edwin Southern.

Los principales componentes de cualquier tipo celular son las proteínas, los lípidos, los hidratos de carbono, el ADN y el ARN. Las proteínas desempeñan muchas funciones en el organismo: estructural, metabólica, transducción de señal, defensa, movimiento, transporte, comunicación, reconocimiento y almacenamiento.

Debido a las múltiples funciones de las proteínas una alteración ocasiona una enfermedad, así el Western blot es una de las técnicas más usadas en el estudio de la biología molecular cuando queremos medir si una proteína específica se expresa en la muestra de un tejido entero o de un cultivo celular.

Imprescindible en biología molecular, la bioquímica, la biotecnología o la inmunología, se usa para detectar enfermedades.

En palabras de Lawrence C. Brody, Ph.D. (Senior Investigator, National Human Genome Research Institute NIH USA.gov) “podemos preguntarnos si la proteína de interés se expresa en la muestra y tener una idea de la concentración, asi como la composición y el tamaño de la proteína”, Dr. Lawrence Brody estudia los componentes hereditarios de las enfermedades humanas, interesado en las mutaciones genéticas que guían perturbaciones en las vías metabólicas y causan desordenes tales como cancer o defectos de nacimiento.

El método implica:

  1. Electroforesis en gel: para separar las proteínas de la muestra
  2. Transferencia de las proteínas separadas del gel a la superficie de una membrana (generalmente de nitrocelulosa o de PVDF).
  3. Exposición de la membrana a un anticuerpo específico contra la proteína que queremos estudiar

Se detecta con un marcador radiactivo o químico.

Las muestras se toman de un cultivo celular o de un tejido. Las células se lisan mediante uno de estos dos métodos:

  1. Mecánico: el tejido se introduce en un buffer de extracción, luego se homogeneiza en una licuadora y luego se centrifuga para obtener las proteínas en el sobrenadante.
  2. Detergentes: sales o tampones. Añadiendo inhibidores de proteasas y fosfatasas para evitar la digestión de las proteínas.

Para detectar dónde está la proteína se pueden usar enzimas que catalizan la transformación de un sustrato soluble en un “producto insoluble”, así vemos donde está la proteína al aparecer una mancha, usando peroxidasa de rábano (HRP) o una fosfatasa alcalina.

Otro método es usar un enzima que cataliza una reacción quimioluminiscente, así la peroxidasa cataliza la oxidación de luminol en presencia de peróxido de hidrógeno, generándose luz.

Esta técnica “Western blot” sirve para diagnosticar enfermedades infecciosas, como anticuerpos anti-VIH en una muestra de suero humano, en encefalopatía espongiforme bovina, en la enfermedad de Lyme. En veterinaria para confirmar la presencia del FIV en gatos.

Bibliografía:

 Lawrence C. Brody, Ph.D.

https://irp.nih.gov/pi/lawrence-brody

https://www.genome.gov/staff/Lawrence-Brody-PhD

Ma, Hongbao; “Western Blotting Method”, The Journal of American Science (Department of Medicine, Michigan State University, EE. UU) 2(2): 23-27. 2006

https://studylib.net/doc/7656960/western-blotting-method—the-journal-of-american-science

Mahmood, Tahrin; Yang, Ping-Chang; “Technique, Theory and Trouble Shooting”, North American Journal of Medical Sciences. Sep 4(9):429-434. 2012

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3456489/

Towbin, H.; Stachelin, T; Gordon, J. “Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some appli-cations”. Proc Natl Acad Sci U S A. 76(9):4350-4. 1979

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/388439/

Análisis de proteínas Ecogen- Advansta

http://www.ecogen.com/upfiles/A56009.pdf

La Navaja de Ockham

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Cuando nos encontramos frente a un problema se dice que la explicación más simple es la indicada. Se trata de encontrar la solución a un problema eliminando lo innecesario, se conoce como el principio dela navaja de Ockham”: “En igualdad de condiciones, la explicación más sencilla suele ser la más posible”.

Es un principio de razonamiento conocido como “principio de economía”, “principio de parsimonia” o de “simplicidad”.

Atribuido al fraile franciscano y filósofo medieval Guillermo de Ockham. Viene de la época de Aristóteles (perfección era igual a simplicidad) hasta desembocar en el “método científico”.

El principio de La navaja de Ockham se aplica a casos prácticos y específicos en filosofía, economía y física.

Cuando dos teorías en igualdad de condiciones tienen las mismas consecuencias, la teoría más simple tiene más probabilidades de ser correcta que la compleja. La complejidad de la teoría se puede medir por el número de entidades o por el número de axiomas.

En ciencias esto está relacionado con los “modelos teóricos”. En el método científico la explicación más simple es la más probable, pero no quiere decir que sea verdadera, si el experimento es refutable; la teoría compleja puede ser la verdadera.

En ciencias se usan las matemáticas para definir las leyes físicas, y la hipótesis más sencilla es la que tiene la formulación matemática más sencilla

Las teorías modernas usan fuerzas fundamentales dentro de la sencillez y simplicidad:

Interacción gravitatoria” entre distintos cuerpos con masa, Newton:

La FUERZA con que se atraen dos cuerpos tenía que ser proporcional al producto de sus MASAS dividido por la distancia entre ellos al cuadrado

F= G m1 x m2/ r2

 o la de “la energía de la masa” de Albert Einstein;

E=mc2

La ENERGÍA (E) es igual a su MASA (m) multiplicada por la VELOCIDAD DE LA LUZ (c) al cuadrado.

William de Ockham (1285-1349) era un monje Franciscano, creador del “nominalismo”, respuesta al problema de los universales: valoración de lo individual y del conocimiento “empírico” de los hechos que contribuye al desarrollo del método científico y las ciencias experimentales. Entre sus obras destacan “Sentencias” (Scriptum in quatuor libris Sententiarum) y una “Suma” (Logica maior o Summa logicae (1324 – 1328)) donde comenta la lógica aristotélica. Su formulación original del siglo XV es “pluritas non est ponencia sine necessitate” (las cosas esenciales no se deben multiplicar sin necesidad).

En el siglo XII, surge la filosofía “escolástica” dentro de la Iglesia Católica, corriente teológico-filosófica del pensamiento medieval, que coordina la fe y la razón. Los más famosos fueron: Santo Tomás de Aquino, Guillermo de Ockham y Duns Escoto. Combinaban el racionalismo del pensamiento aristotélico en la fe cristiana.

El concepto “navaja de Ockham” apareció en el siglo XVI, expresando como Ockham “afeitaba como una navaja las barbas de Platón” la simplicidad frente a las entidades (entes físicos, entes matemáticos y las ideas). Descartando las especies sensibles o inteligibles como intermedias en el proceso del conocimiento y rechazó el principio de individuación (lo que hace que una esencia (ser esto o aquello en sentido real, que es universal) se concrete en un individuo en una existencia particular).

Biblliografía:

Audi, Robert; “Ockham´s razor”, The Cambridge Dictionary of Philosophy, 2ª ed. Cambridge University Press

De Sagrera, J Esteva; “La navaja de Ockham”, Elsevier, 2006

https://www.elsevier.es/es-revista-offarm-4-articulo-la-navaja-ockam-13089127

Historia de La Filosofía, Ed. Santillana Educación, volumen 18. 2005

Turnbull, Neil; “Que sabes de Filosofía”, Ed. B. 1999

Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo

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En la Grecia clásica Arquímedes formuló el principio “dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”, la base del principio de la palanca.

Pequeños cambios pueden producir mejoras significativas y duraderas, se trata del “punto de apalancamiento”.

En 1990 Peter Senge economista y profesor, publicó “La quinta disciplina” donde utiliza ese principio como punto de partida, con su “Teoría general de sistemas” se produce un cambio en la mentalidad de los planteamientos lineales que será usado en física, psicología, filosofía, biología y economía. Así en termodinámica el sistema y el medio forman el Universo y en biología los órganos se agrupan formando sistemas (respiratorito, circulatorio) etc…

El sistema tiene una jerarquía, está dentro de un suprasistema, con unas metas para alcanzar un fin y un modelo de funcionamiento.

Arquímedes (287 a.C – 212 a.C) fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego, uno de los científicos más importantes de la Antigüedad clásica que explicó el “principio de la palanca”. No inventó la palanca, pero sí escribió la primera explicación del principio que sucede cuando se acciona.

Peter M. Senge (1947), ingeniero por la Universidad de Stanford, en 1990 escribió “The Fifth Discipline” donde desarrolla el concepto de organización como sistema (Teoría General de Sistemas). Es el primer libro de management del siglo XXI, es un libro de desarrollo para pasar de las ideas a los hechos, introducir cambios y desarrollar un aprendizaje colectivo:

  • Reuniones
  • Diseño de proyectos
  • Preparación de actividades de entrenamiento

En la teoría general de sistemas, el “sistema” está compuesto de partes o elementos interrelacionados, esto se aplica a todos los sistemas: mecánicos, biológicos y sociales. Todos los sistemas tienen más de dos elementos y a su vez están interconectados.

Peter Senge es director del “Centro de Aprendizaje Organizacional” de Sloan School of Management MIT, socio fundador de “Innovation Associates” en Boston.

El sistema al estar formado por componentes que se interrelacionan tenemos que estudiar las entradas y salidas para entender el funcionamiento y resolver los problemas que se presenten.

Un sistema es lineal cuando hay proporcionalidad, la salida es proporcional a la entrada; cosa que no ocurre en el sistema no lineal, las ecuaciones que lo regulan son no lineales.

Al estudiar los componentes el observador, los vínculos y las interrelaciones se extrae una información adicional, definimos tres tipos de sistemas: complejo, complicado y dinámico.

Sistema complejo: las partes que lo forman añaden información adicional no visible antes para el observador, se extrae más información del sistema que la que da cada parte independiente.Ejemplos de sistemas complejos son: La Tierra, los seres vivos, la conciencia, la sociedad, las ciudades.

Sistema complicado: las partes que lo forman no añaden información adicional.Ejemplo los sistemas complicados: auditivo, la célula.

Sistema dinámico: un sistema cuyo estado evoluciona con el tiempo. Se da en física, economía, matemáticas, se pueden establecer modelos.Ejemplo de sistema dinámico: peces que se reproducen con regularidad y se puede predecir cuantos se regeneran cada año.

En termodinámica, se denomina sistema a la parte del universo que es objeto de estudio. El resto del universo se denomina medio. Un sistema necesita de una frontera, se dice que es “abierto” si podemos añadir o quitar materia del mismo, es “cerrado” cuando la frontera es impermeable al intercambio de materia, cuando el sistema es cerrado y permanece inalterado con respecto al medio decimos que es “aislado”.

En astronomía propiedades espacio-temporales de los sistemas complejos surgen espontáneamente a partir de los elementos constituyentes, fenómenos no lineales dentro de los sistemas complejos. Los sistemas lineales se dan con una física gravitacional y cuántica, predecibles; los no linéales como el clima son impredecibles. Los sistemas biológicos y los sistemas sociales, son de carácter no lineal, discontinuos irregulares e impredecibles.

La teoría de la complejidad establece que, desde las moléculas, hasta las naciones, los estados, la naturaleza hay unas reglas.

Bibliografía:

Senge, Peter M; “The Fifth Discipline: The Art and Practice of the Learning Organization” Ed. Doubleday, RandomHouse, 2006

Senge, Peter M; Gardini, Carlos; “La quinta disciplina”Management, Ed. Granica.1998   

Toomer, Gerald J.; “Archimedes”, Enciclopedia britannica

https://www.britannica.com/biography/Archimedes

Peter Arkins, “Las cuatro leyes del Universo”, Ed. Espasa, 2008

Peter M Senge, Willamette University, MBA

https://willamette.edu/mba/programs/executive/instructors/senge/index.html

Peter Senge, Center for systems awareness

https://www.systemsawareness.org/person/peter-senge/