Diagnostic process is a method scientific, en el diagnóstico tenemos unos síntomas que nos determinan una enfermedad. Bayes´s theorem is a very useful tool to be used in medicine and health management it allows the profesional to make decisions on rational bases.
The entire scientific method began with Descartes, philosopher, mathematician and scientist (1596-1650) defined “the rules of the method.”
INDUCTIVE THINKING: from the particular to the general
DEDUCTIVE THINKING: from the general to the particular
Fisher a British statistician and geneticist (1890-1962) says that there is only one error: rejecting a null hypothesis when it is true.
In 1763 Thomas Bayes a English clergyman who set out his theory of probability: P(wi/x) is the conditional probability of wi given x (i=1,2), that is the probability of wi if x has occurred.
Bayer´s theorem allows us to write the a posteriori probabilities of w1 and w2 as a function of the a priori probabilities (P(w1) and (Pw2)) and the class-conditional probability functions (p(x/w1) and p(x/w2)), giving
P(wi/x)= P (wi) x p (x/wi)p(x)i=1,2
Where p(x) is the probability density function of x. (Barbini, 2013)
In medical applications the area under the ROC curve (AUC) is the most commonly used global index of discrimination capacity to evaluate classification and prediction models for decision support, diagnosis, and prognosis. (Lasko, 2005)
Establishes a patient’s illness from a series of symptoms.
wi = symptoms and syndromes associated with diseases (cough, fever, etc …)
x = diseases (cancer, bronchitis, etc …)
P (wi / x) = is the conditional probability, probability of a disease to have these symptoms.
Diseases are exclusive and all are compatible with the symptom.
Thomas A Lasko, Jui G Bhagwat, Kelly H Zou, Lucila Ohno-Machado. “The use of receiver operating characteristic curves in biomedical informatics”. Review J Biomed Inform, 2005 Oct;38(5):404-15:doi:10.1016/j.jbi.2005.02.008. Epub 2005 Apr 2
Como enunció Charles Darwin: la evolución procede gradualmente de pequeños cambios hereditables (mutaciones). Muchas de las especies actuales provienen de especies anteriores, la diferencia existente en los virus actuales hace pensar que hubo más de una forma posible de origen de los virus.
“La biología evolutiva” y la virología estudian la evolución y el origen de los virus. Son muy antiguos en la historia de la vida, proteínas de la cápsida hace pensar que son anteriores al LUCA (último antepasado común universal de la vida celular), al afectar a los distintos dominios de la vida: plantas y animales indican que provienen de linajes celulares extintos o de la multiplicación de genomas virales.
Los virus son “agentes infecciosos” microscópicos acelulares que solo pueden replicarse en el interior de células de otros organismos. Tienen en su interior material genético: ADN o ARN, rodeado de estructura proteica que es la “cápsida”. Infectan a animales, hongos, plantas, proteínas y bacterias. El origen se sitúa en 4.000 millones de años.
En la clasificación taxonómica:
DUPLODNAVIRIA: virus de ADN, bicatenario, con proteína exclusiva de la cápsida HK97-MCP
MONODNAVIRIA: virus de ADN, endonucleasa de la superfamilia HUH y una proteína Rep.
RIBOVIRIA: virus de ARN y virus retrotranscritos
VARIDNAVIRIA: virus de ADN bicatenario, proteína en rollo de gelatina dentro de la cápsida.
La forma de vida es “autónoma” tienen una forma de sostenimiento propia de la adaptación Darwiniana, con propiedades dinámicas como son: metabolismo, autoreproducción y mutabilidad. La transición de “inanimado” a “animado” está marcada por rasgos de un modelo evolutivo dinámico:
Autoorganización de la interacción con la población e interdependencia molecular
Especies con propiedades emergentes: propiedades funcionales nuevas (Ghadiri, 1998)
“Cuasiespecies víricas” son virus con ácido ribonucleico (RNA) que han evolucionado a variantes distintas pero relacionadas genéticamente, son los más abundantes en la biosfera asociados a gran número de enfermedades del hombre, animales y plantas. La dinámica de las cuasiespecies permite a los virus sobrevivir en los animales que parasitan y responder a factores externos que intentar frenar la multiplicación. (Domingo, 2000)
Hay 3 teorías sobre el origen de los virus (Krupovic, 2019):
Los virus vienen de células de pequeño tamaño que parasitan a células más grandes.
Evolución a partir de fragmentos de ADN o ARN que escaparon de genes de un organismo más grande
Evolucionaron a partir de moléculas complejas y ácidos nucleicos.
En la historia de la vida hay “transiciones en la evolución” hace que se generen nuevas entidades biológicas, con nuevos niveles de organización. La mayor transición en la evolución incluye el origen de los procariotas y las células eucarióticas. (Koonin, 2016)
El camino de lo no vivo a lo vivo por
– la formación de moléculas “autorreplicantes” (replicadores)
– autoordenación de éstas en redes cinéticas
– comienzo de la selección natural molecular
Pasa por 4 procesos por los que la materia inanimada se convierte en viva: replicación, mutación, descomposición y agotamiento de los sustratos. Eigen en 1979 publicó “The Hypercycle”: principios naturales de autoorganización, con distribución Darwiniana de “cuasiespecies” a través de la estibilizacióin de sus genes mutados divergentes. (Eigen, 1979)
Bibliografía:
Ghadiri M.R. (1998) “Self-Organized Autocatalytic Chemical Networks and Molecular Ecosystems: Do They Provide the Experimental Tools for Modeling the Transition from Inanimate to Animate Chemistry?” In: Diederich F., Künzer H. (eds) Recent Trends in Molecular Recognition. Ernst Schering Research Foundation Workshop, vol 26. Springer, Berlin, Heidelberg.
E. Domingo, E. Baranowski, J.I. Nunez, C.M. Ruiz-Jarabo, S. Sierra, N. Molina & F. Sobrino “Cuasiespecies y evolución molecular de virus” Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa”, Universidad Autónoma de Madrid, Cantoblanco, 28049 Madrid, España; Centro de Investigación en Sanidad Animal, Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias, Ctra.Algete-ElCasar, Km. 6,5, 28130 Valdeolmos, España; Rev. sci. tech. Off. int. Epiz., 2000, 19 (1https://www.oie.int/doc/ged/D9287.PDF
Mart Krupovic, Valerian V. Dolja & Eugene V. Koonin;“Origin of viruses: primordial replicators recruiting capsids from hosts” Nature Reviews Microbiology volume 17, pages449–458(2019)
Eugene V. Koonin; “Viruses and mobile elements as drivers of evolutionary transitions”Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2016 Aug 19; 371(1701): 20150442.doi: 10.1098/rstb.2015.0442 PMCID: PMC4958936 PMID: 27431520
Eigen, M., Schuster, Peter;“The Hypercycle, A principle of Natural Self-Organization”, Ed. Springer, 1979
Dmitri Mendeléyev publicó en 1869 en su obra “The Principles of Chemistry” la “tabla periódica”, donde están los elementos conocidos en su época organizados según sus propiedades químicas. (Mendeleev, 1891)
La tabla periódica es una organización de los elementos químicos ordenados en filas y columnas por:
Su número atómico (número de protones)
Configuración de electrones
Propiedades químicas
Con tendencias periódicas, tienen un comportamiento similar los elementos de la misma columna: están distribuidos en 7 filas horizontales llamadas periodos y 18 columnas verticales conocidas como grupos, los elementos que pertenecen al mismo grupo tienen propiedades similares: a medida que avanzamos en el período se va incrementando, el número cuántico n, lo que implica que, se va incrementando la capa electrónica, el último electrón se encuentra cada vez más alejado del núcleo.
Afinidad electrónica: el cambio de energía cuando un átomo neutro atrae un electrón para convertirse en un ion negativo. Los metales serán los que tengan una electroafinidad menor, los cuales se ubican a la izquierda de la tabla periódica, por lo tanto, esta propiedad aumenta a medida que se avanza en el periodo y disminuye a medida que se baja en el grupo
Electronegatividad: la capacidad de un átomo en una molécula para extraer electrones de enlace a sí mismo. La electronegatividad aumenta a medida que se avanza en un periodo y que disminuye a medida que se baja en un grupo.
La fecha oficial tomada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) como referencia para el aniversario del nacimiento de la tabla periódica es el 1 de marzo de 1869. (IUPAC)
Dmtri Ivánovich Mendeléyev (1834 San Petersburgo), fue un químico ruso, desarrolló la organización de los elementos y predijo las propiedades de los elementos potenciales: estableció la semejanza entre los elementos de un mismo grupo: peso atómico, valencia, dejando huecos para los elementos que todavía no existían como forma de corroborar su “ley de la periodicidad” (Bensaude-Vincent, 2020)
En España se produce una aportación a la tabla periódica en el siglo XVIII con los químicos: Antonio de Ulloa, Juan José y Fausto Delhuyar y Andrés Manuel del Río.
En el siglo XVIII hay un progreso en la ciencia en la Europa occidental, una “revolución científica”:
Aparecen las sociedades científicas: Royal Society, Académice des Sciences.
Aparecen las publicaciones científicas periódicas para comunicar los avances científicos.
Antonio de Ulloa, marino y científico sevillano, descubrió en 1748 el platino, se usa como catalizador y en la fabricación de instrumentos de laboratorio, joyas y componentes eléctricos. Este metal ya era conocido por las culturas precolombinas en el Virreinato de Nueva Granada como acompañante del oro, se le llamaba “platina” y era considerado como una impureza del oro. (Solano, 1990)
Juan José y Fausto Delhuyar (1754, 1796) eran químicos de Logroño, en las instalaciones de la Real Sociedad Vascongada de Amigos del País en Vergara, aislaron el Wolframio o Tungsteno en 1783, escaso en la corteza terrestre, que se encuentra en forma de óxidos o sales. Trabajaron con mineral de origen alemán “wolframita. (Yanes, 2019)
Andrés Manuel del Río, químico madrileño, descubrió en 1801 el “eritronio” o Vanadio (Nills Gabriel Sefström), un material dúctil. (Riart)
Bibliografía
Bensaude-Vincent, B. (2020). Dmitri Mendeleev. France: Britannica, Biography & Facts.
Solano, F. (1990). Don Antonio de Ulloa paradigma del marino científico de la Ilustración Española. Revista de la Universidad de Coimbra, Vol.XXXV-1989-pag.33-345.
Sole, E. P. (1992). La situación de la química española a comienzos del siglo XVIII. Revista de Historia Contemporánea, AYER, Nº 7.
Yanes, J. (2019). Los hermanos D´Elhuyar y el tungsteno, el único elemento aislado en España. Openming BBVA.
Es un problema ambiental al degradarse las partículas en otras más pequeñas: microplásticos y nanoplásticos.
Los microplásticos según la NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica) considera microplásticos a las piezas pequeñas menores de 5 mm de diámetro, provienen de cosméticos, artículos de pesca, plástico de uso cotidiano (bolsas, botellas) y procesos industriales.
Terminan siendo ingeridos y absorbidos por organismos alojándose en los tejidos y después de morir pueden pasar a aves, peces, mamíferos acuáticos y en el cuerpo humano al consumirlos en la sal, el agua embotellada y del grifo.
Hay 192 países con zonas costeras que producen 4.8-12.7 MMT de residuos de plásticos que entraron en el océano en 2010.
El proyecto ACUIPLASTIC del gobierno español aborda los efectos ecológicos, fisiológicos y químicos de microplásticos derivados de las actividades de la acuicultura en las redes tróficas marinas.
Hay especies que son “organismos centinela” en la ecología marina: Mylitus galloproincialis, Dicentrarchus labrax, Sparus aurata y Holothuria forskahli.
Los microplásticos han sido detectados en:
Organismos marinos desde plancton a ballenas
Comida marina comercial
Agua de beber
Se dividen en dos categorías:
Primarios: que provienen del uso comercial tales como cosméticos, microfibras textiles de la ropa, redes de pesca
Secundarios: a partir de la degradación de objetos plásticos como botellas y bolsas
Acumulándose en cualquier medio líquido, permanecen en el medio ambiente en altas concentraciones en los ecosistemas marinos y lacustres.
Los datos de PEMRG (Plastics Europe Market Research Group) y Conversio Market & Strategy GmbH, indican que la producción mundial de plástico en 2018 alcanzó 350 millones de toneladas y entre 5 y 13 MMT de residuos plásticos entraron en el océano en 2010. Los residuos plásticos llegan al mar a través de los ríos, el 10% de todos los deshechos plásticos acaban en el mar.
Se están llevando a cabo investigaciones que miden el grado de bioacumulación de estos en los organismos:
Uno el departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la UAB, la Universidad de Aveiro y el CIIMAR (Centro interdisciplinar de Investigación Marina y Ambiental de Portugal). Hay estudiado la bioacumulación en él molusco Mytilus galloprovincialis, se ha visto cómo se producen acumulaciones en las membranas celulares, se provoca estrés oxidativo y daños en el ADN:
Gen cat: funcionamiento del sistema inmunitario
Gen cyp11: biotransformación de sustancias químicas
Gen cyp32: biotransformación
Gen lys: funcionamiento del sistema inmunitario
Gen HSP70: reparación de tejidos celulares
Efectos fisiológicos: alteración de la actividad de la alanina transaminasa (ALT), daños en la hemolinfa, en las membranas celulares.
Otro proyecto es el llevado por el gobierno español sobre el impacto de los microplásticos en Sparus aurata, proyectoACUIPLASTIC, se ve como estos son vectores para la bioacumulación de contaminantes ambientales en los organismos. Abordan los efectos ecológicos, fisiológicos y químicos en acuicultura de organismos marinos. Se estudia la respuesta de los organismos mediante biomarcadores disrupción endocrina y efectos histológicos se determinan contaminantes asociados (PCBs, PBDEs y PAHs).
El primer plástico se fabricó en 1860 por John Hyatt, quien inventó el celuloide. En 1907, Leo Baekeland inventó la baquelita resistente al calor, al agua y al ácido; en 1930 se crean los primeros polímeros.
Se produce a partir de resinas vegetales y derivados del petróleo, se polimeriza por condensación y adición, se añaden aditivos y a través temperatura y deformación se hace el diseño y el acabado del plástico.
Existen varios tipos: Polietileno, PP (poliestireno); PS (Polipropileno); PVC (Policluro de vinilo); PA (Poliamidas), acrílicos.
Bibliografía:
Brandts, M. Teles; A.P. Gonsalves, A. Barreto, L. Franco-Martínez, A. Tvarijonaviciute, “Effects of nanoplastics on Mylitus galloprovincialis after individual and combined exposure with carbamazepine”, Science of the Total Environment 643, 775-784. 2018
Universidad de las Islas Baleares: Estudio de la ingesta de microplásticos en doradas expuestas a una dieta enriquecida con plásticos María Micaela Julià Smit Grau de Biologia Any acadèmic2018-2019 – Instituto Español de Oceanografía (IEO).
Bollaín Pastor, Clara; Vicente Agullo, David; “Presencia de microplásticos en aguas y su potencial impacto en la salud pública”, Centro de Salud Pública de Alicante. Conselleria de Sanidad Universal y Salud Pública. Generalitat Valenciana, Alicante-España. Rev. Esp. Salud Publica vol.93 Madrid 2019, Epub 07-Sep–2020
versión On-line ISSN 2173-9110versión impresa ISSN 1135-5727
