La Dra. Estefanía Sierra Ibarra obtuvo su Doctorado en Ciencias Bioquímicas en el IBT-UNAM y actualmente realiza una estancia posdoctoral en la Facultad de Química - UNAM. Zyanya Nahomi Mejía Trujillo es estudiante de la Licenciatura en Energías Renovables en el IER-UNAM. El Dr. en Biotecnología Alfredo Martínez Jiménez es Investigador Titular C en el IBT-UNAM, pertenece al Sistema Nacional de Investigadores y es miembro activo de la Academia de Ciencias de Morelos.

 

Cuando en Morelos se habla de los cañeros probablemente muchos nos remitimos al recién desaparecido equipo de futbol Club Atlético Zacatepec, que hasta mediados de 2020 hicieron vibrar las gradas del estadio “Agustín ‘Coruco’ Díaz” en la liga de ascenso del futbol mexicano (Figura 1).

En el estado de Morelos, la mayoría reconoce al equipo cañero, que militó en la Primera División Nacional y en la liga de ascenso, dando numerosas alegrías y emociones al pueblo morelense.

Sin embargo, esta mayoría de personas ¿sabrá de donde viene el término “cañero” que se le atribuye al conjunto de sus amores? ¿tendrá conocimiento que el “Coruco”, orgullo morelense, fue construido gracias al auge de la caña de azúcar en el municipio durante los años 60’s?

No obstante, para llegar a los hechos de la década en mención debemos remitirnos a la época de la Colonia, cuando comenzó la explotación de las tierras sembradas de caña de azúcar en la Hacienda Casasano de Cuautla, donde posteriormente se construiría el primer ingenio azucarero de Morelos en 1942 [1].

Gracias al éxito de esta industria, en 1960 se impulsó el ya existente Ingenio Emiliano Zapata en Zacatepec de Hidalgo (Figura 1), periodo en el cual el municipio llegó a ser el tercero en importancia del estado debido a la excelente organización existente en torno al ingenio. Cabe resaltar que además del “Coruco” y la fundación del Club Zacatepec, en aquella época la caña de azúcar permitió construir el Instituto Tecnológico de Zacatepec y el Hospital Regional del IMSS.

 

Figura 1. El chacuaco, Ingenio Emiliano Zapata y Estadio “Agustín ‘Coruco’ Díaz”. Fotografías: Diego A. Rodríguez Abarca.

 

 

La producción de caña, al alza a pesar de los desastres naturales

A pesar de que Zacatepec ya no es uno de principales municipios productores de caña en Morelos, cumplió un papel fundamental para que otros municipios como Tlaltizapán, Tlaquiltenango, Jojutla, Ayala y Cuautla hicieran del estado el octavo productor de caña en México en el año 2019 [2].

Esto demuestra que, no solo la pujanza que la explotación de la caña de azúcar ha brindado al suroeste de la entidad, sino también la resiliencia de sus habitantes ante las adversidades; tal como pasó con el sismo del 19 de septiembre de 2017 donde fue precisamente esa zona la que mayor devastación sufrió y el momento en que los zacatepenses fueron testigos de los daños irreversibles en la chimenea principal de su ingenio, el famoso Chacuaco (Figura 1), que simbolizaba en gran parte el nacimiento de la urbe y el origen del desarrollo del que fue símbolo durante varias décadas hasta su demolición tras el sismo.

Sin embargo, las poblaciones del sur morelense han aguantado y logrado reponerse de éste y otros contratiempos y el tiempo demostrará que la resiliencia ha valido la pena, más aún cuando la caña de azúcar, que junto con el arroz son los productos abanderados de estas tierras, tiene un potencial tal que incluso puede llegar a “mover” al país, o al menos al estado que la genera.

 

Moviendo a Morelos con nuevos combustibles

Cuando nos referimos a “mover” al país o al estado de Morelos lo hacemos de un modo literal: el moverse implica un transporte y el transporte requiere combustible. Los combustibles principalmente de origen fósil, también conocidos como hidrocarburos, han “movido” a la humanidad durante más de un siglo y son fundamentales para nuestra supervivencia.

En México, según el Balance Nacional de Energía para 2018, la principal fuente energética ha estado concentrada en los hidrocarburos, que aportan alrededor del 83% de la energía en forma de combustible usada en el país. No obstante, es bien sabido que los combustibles fósiles, es decir, los derivados del petróleo, no estarán disponibles de manera indefinida puesto que su materia prima –el petróleo- es considerado un recurso no renovable, que en un futuro no tan lejano se agotará de manera permanente. Además, para su extracción, transporte, refinamiento, generación de productos y distribución se requiere cada vez mayor capital, lo que conducirá probablemente en un futuro próximo a un petróleo más caro e inaccesible. Es así como a finales del siglo pasado el auge de los llamados biocombustibles comenzó en algunos países y a nuestros días sigue en aumento.

 

Los biocombustibles

Pero ¿qué son los biocombustibles? Son compuestos químicos con capacidad carburante que se obtienen a partir de biomasa [3] (Figura 2). La capacidad carburante se refiere a que pueden liberar la energía contenida en sus componentes químicos mediante una reacción de combustión, es decir, al quemarlos.

En cuanto a la biomasa, es básicamente materia orgánica proveniente de materiales agroindustriales como especies de uso agrícola (maíz, caña de azúcar, arroz, etc.), plantas oleaginosas (girasol, soya, palma, etc.) o materiales forestales (maderas), entre otros.

 Por otra parte, las algas en su versión macro, similar a las que usamos para preparar sushi, o su contraparte micro, tan pequeñas que no las vemos, también constituyen una importante fuente de materia prima ya que son ricas en azúcares, proteínas y aceites.

La biomasa es convertida en biocombustibles como el etanol por medio de un proceso denominado fermentación –el mismo con el que se producen cerveza, vino o pan- y que consiste en microrganismos, células pequeñas como levaduras o bacterias, que pueden consumir los azúcares contenidos en la biomasa y a partir de ellos producir el etanol. En cuanto a otros biocombustibles como el biodiesel, este es generado por reacciones químicas a partir de alcoholes y aceites provenientes de plantas oleaginosas, algas o incluso grasas animales y desechos de cocción o automotrices.

 

Desechos de varias fuentes agrícolas para producir biocombustible

Estos compuestos, los biocombustibles, como el etanol carburante, el biodiesel o la bioturbosina o bioqueroseno pueden usarse a modo de suplemento o incluso a manera de reemplazo total de los combustibles fósiles tradicionales como la gasolina, el diésel o el queroseno. Sin embargo, el empleo de materiales agrícolas destinados a la alimentación humana -por ejemplo, el maíz o la caña de azúcar- como materia prima para la obtención de estos compuestos, ha derivado en un dilema ético en un planeta donde, según las Naciones Unidas, alrededor de 24 mil personas mueren de hambre diariamente. Estaremos entonces de acuerdo en que no es correcto el uso de dichos productos para la elaboración de biocombustibles mientras haya tanta hambre que mitigar a nivel mundial. Por tanto, ¿qué otra opción nos queda para satisfacer la creciente demanda de este tipo de carburantes?

Una de las respuestas la han encontrado los investigadores en los residuos que quedan después del procesamiento de los alimentos de origen agrícola, tales como el bagazo de caña que resulta después de exprimir el jugo para la fabricación de azúcar, el bagazo de agave residuo de la producción de tequilas y mezcales o el rastrojo de maíz sobrante de la cosecha de los elotes. Todos estos residuos de origen agroindustrial constituyen fuentes ricas en azúcares que por procesos biotecnológicos pueden ser convertidos en los codiciados biocombustibles [4].

Pero ¿qué tienen que ver Morelos, el Club Atlético Zacatepec y los municipios cañeros en todos esto?

 

Figura 2. Producción de biocombustibles. Imagen: Zyanya N. Mejía

 

Según datos recabados en el 6° informe del Comité Nacional para el Desarrollo Sustentable de la Caña de Azúcar (CONADESCUA), durante la zafra 2018-2019 en México se molieron 57 millones de toneladas de caña de azúcar, de los cuales en los dos ingenios de Morelos se produjeron y procesaron alrededor de 1.8 millones de toneladas (Figura 3), que generaron 251 mil toneladas de rastrojo seco [5] y 242 mil toneladas de bagazo seco, es decir, 493 mil toneladas de residuos agroindustriales con potencial aplicación en la producción de biocombustibles como etanol carburante anhidro. Asimismo, de acuerdo con los datos del Comité ya mencionado, a diferencia de otros estados productores como Veracruz y Jalisco, en Morelos no hay aún aprovechamiento alguno de los residuos del procesamiento de la caña ni producción de etanol ligada a dicho proceso, lo cual se traduce en el uso de estos residuos para otros fines o en el desperdicio de una materia prima que podría satisfacer en gran parte la demanda de biocombustibles y otros productos de interés para la entidad.

 

Toneladas de desechos podrían dar grandes cantidades de biocombustible

Es así que con las 493 mil toneladas de residuos de caña generados en el estado podríamos producir grandes cantidades de biocombustible, haciendo algunas consideraciones técnicas para los cálculos de producción: 90% de eficiencia de hidrólisis de polímeros de carbohidratos, conversión bioquímica de azúcares a etanol, por cada gramo de azúcares se generan 0.51 gramos de etanol y una eficiencia global de destilación y deshidratación del alcohol del 95%. Asumiendo lo anterior, se podrían producir poco más de 144 millones de litros de etanol anhidro por año, que equivalen a un promedio de aproximadamente 12 millones de litros por mes. Y si bien “millones” suele representar una cifra difícil de dimensionar ¿qué implicarían realmente para la población morelense? De acuerdo con los datos reportados por PEMEX y el INEGI, el consumo promedio de gasolinas en el país durante el año 2018 fue de aproximadamente 1 litro de gasolina por día por persona. Teniendo en cuenta esta cantidad y una población cercana a 2 millones de personas en el Estado de Morelos, cada día se consumen en la entidad unos 2 millones de litros de gasolina, es decir 60 millones se litros al mes.

Es así como el etanol que se podría producir anualmente en el Estado de Morelos serviría para reemplazar por completo la gasolina que se consume en dos meses y medio o suplementar con 10% del mismo la gasolina requerida en el estado durante 2 años. No obstante, es bien sabido que los ingenios azucareros emplean el bagazo de la caña como fuente de combustible para las calderas, por lo que otra opción que se plantea es utilizar solamente el rastrojo de caña para la producción de etanol. En este escenario, de las 251 mil toneladas de rastrojo generado por año de zafra, se podrían obtener 73 millones de litros de etanol, que alcanzarían para satisfacer la demanda del biocombustible durante 1 año si se adicionara a la gasolina en una proporción del 10%. En este punto es importante resaltar que la adición de etanol carburante a la gasolina en proporciones de 10 y 20%, es una práctica común en muchos países y que no afecta el funcionamiento de los automóviles [6].

En este sentido, dicha práctica conlleva importantes beneficios económicos y ambientales en cuestión de aumento en el abastecimiento de gasolina, reducción del precio global del combustible suplementado, disminución de las emisiones netas de gases de invernadero a la atmósfera, producción renovable de biocombustibles y utilización de materiales que de otra manera estarían destinados a la contaminación de suelos y aguas. Asimismo, al ser el etanol un excelente oxigenante de la gasolina, expertos recomiendan emplearlo como sustituyente de los compuestos tradicionalmente utilizados para este fin como son el metil ter-butil éter (MTBE) y el ter-amil metil éter (TAME). Por tanto, podría proponerse una introducción gradual que, una vez satisfecha, permitiría la mezcla directa de etanol con las gasolinas y una promesa de caso de éxito.

 

Figura 3. Corte y recolección de caña durante la zafra. Fotografías: Verónica García Serrano

 

 

Por ahora, a corto plazo es imperante que en Morelos se vuelva a dar el lugar, que tuvieron hace décadas, a la caña de azúcar y a los “cañeros, ya no solo como materia prima para la generación de un producto vital en la alimentación que en su época propició el crecimiento del estado, sino como un material cuyos residuos pueden contribuir a mover a Morelos hacia un futuro de energías más limpias, sostenibles y renovables, así como a recuperar la economía y el esplendor que tuvo en aquellos tiempos, cuando el Club Zacatepec militaba en primera división y los municipios cañeros eran el motor del estado. La biotecnología podría ser la nueva razón de gloria no solo para el estado sino para el país.

 

 

Referencias

  1. Parral Quintero, L. E. (2014). Las organizaciones de productores de caña y sus relaciones de poder. El caso de la Asociación Local de Cañeros de Casasano, en Cuautla de Morelos, México. Revista pueblos y fronteras digital, 9(18), 81-90. http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-41152014000200081
  2. Secretaría de Agricultura y Desarrollo Social, Delegación Morelos (2020). Morelos, productor nacional de la caña de azúcar desde la época Colonial. https://www.gob.mx/agricultura/morelos/articulos/morelos-productor-nacional-de-la-cana-de-azucar-desde-la-epoca-colonial?idiom=es#:~:text=Los%20municipios%20que%20registran%20las,apoyos%20de%20los%20productores%20ca%C3%B1eros.
  3. Jorge Islas Sampeiro, Alfredo Martínez Jiménez. Bioenergía. Ciencia, Revista de la Academia Mexicana de Ciencias, 61 (2), 30-39, abril-junio 2010. http://www.revistaciencia.amc.edu.mx/images/revista/61_2/PDF/Bioenergia.pdf ISSN 1405-65. ISSN: 1405-6550.
  4. Carreón Rodríguez, OE., Sabido Ramos, A., Centeno Leija, S., Leal Reyes, LJ., Martínez Jiménez, A., Fernández Sandoval, MT. Etanol carburante. Biotecnología y Bioingeniería. Publicación de la Sociedad Mexicana de Biotecnología y Bioingeniería A.C. 13 (3), 79-102, 2009.
  5. Sánchez-Herrera, D., Houbron, E., Alzate, L., Valdés-Rodríguez, O. A., Sánchez-Sánchez, O. (2017). Potencial del uso del rastrojo de la caña de azúcar (saccharum spp.) para producción de biogás. AGROProductividad, 10(11), 112-116. https://revista-agroproductividad.org/index.php/agroproductividad/article/view/54
  6. Duarte Pasa, VM. (2006). Especificaciones de la calidad del etanol carburante y del gasohol (mezcla de gasolina y etanol) y normas técnicas para la infraestructura. https://repositorio.cepal.org/handle/11362/25952

 

Lecturas recomendadas

  1. Martínez, A., Bolívar, F., Gosset, G. (2002). Biotecnología energética sustentable: Etanol carburante para el transporte. Revista Universidad de México, 617. http://pt7mdv.ceingebi.unam.mx/alfredo/Biotecnologiaenergeticasustentable.pdf
  2. Martínez A. (2008). Etanol carburante, el caso de Brasil y visión de largo plazo. Academia de Ciencias de Morelos, La Unión de Morelos. http://www.acmor.org.mx/?q=content/etanol-carburante-el-caso-de-brasil-y-visi%C3%B3n-de-largo-plazo
  3. Muñoz, I. (2011). El alcohol como biocombustible. El ejemplo brasileño. Academia de Ciencias de Morelos, La Unión de Morelos. http://www.acmor.org.mx/?q=content/el-alcohol-como-biocombustible-el-ejemplo-brasileno

 

 

Publicado en Ciencia

José Francisco Pulido Macías, director general del Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos (CCyTEM), señaló que es urgente que el gobierno federal dé a conocer cuáles serán los mecanismos de financiamiento de la ciencia, luego de la desaparición de numerosos fideicomisos. 

El funcionario estatal expuso que si el gobierno federal desestimó una forma de impulsar la ciencia a través de dichas estructuras (cuya desaparición se aprobó recientemente), lo oportuno sería que hubiera señalado cuál sería el nuevo esquema: “Lamentablemente esto no ha sucedido y eso genera incertidumbre y desazón en la comunidad científica”. 

Expuso que mientras tanto, como CCyTEM, el objetivo es señalar la importancia de la ciencia y la tecnología en nuestra vida cotidiana y en un estado como Morelos, donde abundan los centros de investigación. 

Apuntó que el compromiso, además, es que los recursos que recibe esta institución sean usados de una forma eficiente y con total transparencia, apoyando la ciencia básica y la aplicada en el desarrollo tecnológico y en la vía de la divulgación.  

Expuso que como integrante de la Red Nacional de Consejos (de ciencia) lo que se ha hecho y se tiene que solicitar nuevamente con carácter urgente es que el gobierno federal aclare cuáles serán las nuevas reglas. 

 “Los jóvenes que se preparaban, que recibían becas o los proyectos, por ejemplo, biológicos, no pueden esperar tres a cuatro años a que se resuelvan temas (de auditorías) porque se pueden acabar”.  

Anticipó que en el estado, las convocatorias que va a lanzar el consejo el próximo año serán abiertas públicas y atenderán los tres ejes ya referidos.  

Respecto al grado de afectación que tendrá la citada desaparición de fideicomisos para Morelos, dijo que primero habría que cuantificar el tamaño del cierre de fideicomisos que afecta a los centros de investigación, ya que aún no se tiene la certeza de los fondos, pero “ciertamente habrá una afectación vía federal a esos proyectos, a nivel nacional, puede ser muy importante, porque dejar de financiar la ciencia, dar una señal del corte de flujo financiero, es muy importante” anotó. 

Dijo que el CCyTEM no ha sufrido reducción presupuestal y además se ha recibido del Instituto Morelense de Procesos Electorales y Participación Ciudadana (Impepac) los recursos derivados de las multas impuestas a los partidos políticos, que servirán para financiar dichas convocatorias.  

El director destacó que por lo pronto el consejo se ha abocado a ser creativo y buscar alternativas para la obtención de fondos, ya sea mediante la iniciativa privada o con instancias internacionales, con el propósito de aumentar en calidad y cantidad los proyectos y programas.  

También Pulido Macías destacó que las investigaciones sobre covid-19 que se están apoyando con fondos estatales no se verán afectadas de ninguna manera: “Los recursos estatales no se van a mover un peso de esa convocatoria, porque sigue la investigación que hacen el Instituto de Biotecnología de la UNAM y el Instituto Nacional de Salud Púbica, van a ser entregados entre noviembre y diciembre de este año y se van a respetar, hay un compromiso firmado y se respetará”.  

Recordó que dicha convocatoria implica un financiamiento por dos millones de pesos en seis proyectos; algunos de ellos ya fueron entregados y faltan los de los centros de investigación, pero ninguno se detuvo. 

Apuntó que el presupuesto de operación anual del Consejo es de 12 millones de pesos, más los recursos que se reciben del Impepac. 

La mañana de este viernes el CCECyTEM anunció la "Primera Jornada Virtual del Conocimiento 2020", la cual se efectuará a partir del próximo lunes, de 09:00 a 16:00 horas, a través de la página de internet del Museo de Ciencias de Morelos.  

José Francisco Pulido explicó que el propósito de la jornada es crear un espacio para promover, fomentar y despertar el interés de la ciudadanía por la ciencia y la tecnología, así como favorecer la colaboración entre los diversos actores de la sociedad morelense: científicos, divulgadores, tecnólogos y otros, con el objeto de transmitir el conocimiento. 

A través de la página https://www.facebook.com/museocienciasmor, la "Primera Jornada Virtual del Conocimiento 2020" integrará conferencias, charlas científicas, videos de proyectos de ciencias, demostraciones y talleres. 

 

Publicado en Sociedad
Lunes, 21 Septiembre 2020 05:43

La tercera edad: la más afectada por Covid-19

El Dr. Alberto Lifshitz es médico cirujano por la Universidad Nacional Autónoma de México, con especialidad en Medicina Interna. Además, es egresado del Centro de Formación de Profesores del Instituto Mexicano del Seguro Social. El Físico Juan Tonda Mazón es un reconocido divulgador de la ciencia que forma parte de la Unidad de Comunicación de la Ciencia del Instituto de Energías Renovables, UNAM.

 “La única manera de evitar el envejecimiento es morir joven”

Nuestro organismo posee gran cantidad de células y moléculas que nos defienden contra el ataque de patógenos como virus, bacterias y hongos, que frecuentemente tratan de invadir nuestro cuerpo. Entre los muchos microbios que nos pueden contagiar, los virus son los más difíciles de atacar. Hay dos grandes tipos de virus los que están hechos de ARN (ácido ribonucleico) y los que están hechos de ADN (ácido desoxirribonucleico). Cuando un virus entra a una célula, como está hecho de material genético, se reproduce rápidamente y saca cientos de copias de ARN o ADN engañando a las células. Si el virus no entra a las células no se puede reproducir y ya no nos causa ningún daño. El virus del SARS-CoV-2 que provoca la enfermedad COVID-19 está hecho de ARN (Figura 1). Los virus están en la frontera entre lo vivo y lo inerte pues no se pueden reproducir por sí mismos, sólo cuando invaden una célula y se apropian de su sistema reproductivo y lo hacen trabajar para producir más virus.

Figura 1. Diagrama del coronavirus. Tomado de: J. Peiris, Y Guan & K Yuen, Severe acute respiratory syndrome, Nature Medicine Supplemente 2004, 10 (12).

 

El sistema inmunológico

Existe una gran estructura que funciona para defendernos de ataques externos que producen infecciones y enfermedades en nuestras células, tejidos y órganos, se llama sistema inmunológico o inmunitario. La sangre posee glóbulos blancos o leucocitos que se encargan, en parte, de defender a nuestro organismo contra todo tipo de microbios. Como la sangre circula por todo el cuerpo, estas células del sistema inmune están en todos lados, aunque se concentran en los ganglios linfáticos que están en el cuello (y otras partes del cuerpo) y en un órgano que se denomina el bazo —que se encuentra en la parte alta del abdomen, muy cerca del corazón—. Entre las principales células que combaten las infecciones están: los neutrófilos, los macrófagos, los linfocitos B, los linfocitos T y las células dendríticas (Figura 2). Cabe señalar que todas estas células se producen en la médula de nuestros huesos (médula ósea), a excepción de los linfocitos T que se producen en un órgamo llamado timo.

 

 

Figura 2. Inmunidad innata y adaptativa. Los mecanismos de la inmunidad innata proporcionan la defensa inicial contra las infecciones. Las respuestas inmunitarias adaptativas aparecen después y consisten en la activación de los linfocitos. Figura y pie tomados de: Abbul K. Abas, Andrew H. Lichtman y Shiv Pillae, Inmunología celular y molecular, Elsevier, 2012.

 

Los neutrófilos reparan las células, por ejemplo, cuando nos cortamos o nos herimos, y engullen a los microbios; los macrófagos se comen a las células muertas y algunos microbios; los linfocitos B producen unas moléculas o sustancias especiales y muy útiles llamadas anticuerpos que también combaten a los invasores. Dentro de este último tipo celular, los llamados linfocitos B de memoria, son los que reconocen a un patógeno por segunda vez (Figura 3). Por otro lado, hay dos tipos de linfocitos T: los linfocitos T colaboradores —que ayudan a los linfocitos B a producir anticuerpos y aumentan la capacidad de los macrófagos— y los linfocitos T citotóxicos, que eliminan a las células infectadas por un microbio. Las células dendríticas le comunican o informan a los linfocitos T colaboradores el tipo de microbio patógeno que ha entrado a nuestro organismo.

 

Figura 3. Tipos de inmunidad adaptativa. Tomado de: Abbul K. Abas, Andrew H. Lichtman y Shiv Pillae, Inmunología celular y molecular, Elsevier, 2012.

 

¿Cómo trabajan las células del sistema inmune?

Las tres formas en que las células del sistema inmunológico pueden acabar con la infección son: 1) Comiéndose enteros a los microbios. 2) Matando a las células infectadas. 3) Recubriendo a las células infectadas con anticuerpos.[1] Los linfocitos B y T poseen unas herramientas que cubren su superficie que se llaman receptores antigénicos. La superficie de los linfocitos B tiene la forma de resortera con orificios en los extremos y la de los linfocitos T es como un bastón también con orificios en los extremos. Para darse una idea de la enorme variedad de glóbulos blancos que posee nuestro organismo para luchar contra cualquier microbio —en particular contra el nuevo coronavirus—, existen 10,000 millones de receptores antigénicos diferentes, que son la herramienta defensora exterior de los linfocitos B y T. Como ya se mencionó, las células que producen los anticuerpos son los linfocitos B. Dichos anticuerpos tienen la misma forma que los receptores antigénicos, pero como si estos se hubieran separado de la superficie de la célula. Por ello, la forma muy particular de enchufe que poseen es la que le permite juntarse o adherirse a los microbios para neutralizarlos, dado que entonces ya no pueden penetrar a otras células para reproducirse o replicarse e infectarlas. Una vez que se empiezan a producir anticuerpos, al cabo de una semana ya se tienen los suficientes para atacar a los microbios. A diferencia de los anticuerpos, los receptores de antígeno de los linfocitos T no pueden adherirse a los agentes patógenos sin la ayuda de las células dendríticas.

 

La memoria inmunológica

Una característica muy importante del sistema inmunológico de nuestro organismo —así como de todo organismo vertebrado— es que tiene memoría, es decir, que se acuerda si ya tuvimos una enfermedad e impide muchas veces que nos enfermemos en más de una ocasión de lo mismo. Los anticuerpos se encuentran asociados a dos tipos de proteína: la inmunoglobulina M (IgM) que aparece durante la infección, pero desaparece pronto, y la inmunoglobulina G (IgG) que se va fabricando mientras todavía nos defienden los anticuerpos IgG, pero estos duran a veces de por vida. Todavía no sabemos si la protección inmunitaria ante el SARS-CoV-2 es permanente o transitoria, tanto la que se origina por haber padecido la infección como la que es capaz de provocar las vacunas que se están desarrollando.

 

¿Como se comunican las células del sistema inmune?

Todos los glóbulos blancos para comunicarse sobre lo que le ocurre en nuestro organismo, emplean unas moléculas que se llaman citocinas —proteínas que sirven como señales para que nuestro cuerpo luche contra una infección— (Figura 3). Cuando la infección es muy grave —sobre todo en pacientes de más de 60 años—, una teoría sugiere que se producen grandes cantidades de citosinas en todo el organismo, fenómeno que se conoce como tormenta de citocinas, que provoca lo que se llama una hiperinflamación de diferentes órganos de nuestro cuerpo, lo cual puede causar la muerte y es la segunda causa de muerte de los pacientes con COVID-19. La primera es la insuficiencia respiratoria. Sin embargo, otra teoría sugiere que la acumulación de bradiquinina y el desajuste de la vía de la renina-angiotensina, explican mejor los síntomas y complicaciones de la enfermedad.

 

 

 

Figura 4. Diferentes tipos de linfocitos. Tomado de: Abbul K. Abas, Andrew H. Lichtman y Shiv Pillae, Inmunología celular y molecular, Elsevier, 2012.

 

¿Qué le ocurre al sistema inmunológico en la vejez?

Durante la llamada tercera edad —vejez o de los adultos mayores— el sistema inmunológico puede no funcionar igual que en nuestra etapa adulta. El doctor Sean Leng, geríatra y profesor de la Universidad John Hopkins, señala que el sistema inmunulógico de los adultos mayores “es menos robusto que el de los jóvenes. Está bien a los 60 y 70 años, pero empieza a disminuir entre los 75 y 80 años.” Dicha característica es compleja de entender, dado que se debería conocer a fondo de inmunología para entender los siguientes los factores que se presentan a esa edad: 1) Se presenta un estrechamiento del espectro funcional del sistema inmunitario. 2) Hay una declinación de la respuesta inmunitaria mediada por los linfocitos T, más que la de los linfocitos B. 3) Se presenta una declinación de la hipersensibilidad retardada: anergia. 4) Aumenta el número de auto-anticuerpos. 5) Disminuye la respuesta a las vacunas. 5) Aumenta el número de infecciones. 6) Aumenta el número de algunas neoplasias. 7) Aumenta la morbimortalidad.

De manera más amable se puede decir que durante la tercera edad, nuestro sistema inmunitario no funciona igual que antes. Es como un coche viejo que por el uso y el kilometraje presenta varias fallas y tira aceite. Sin embargo, de manera general se puede decir que durante la tercera edad se producen menos células que luchan contra las infecciones y la forma en la que lo hace nuestro organismo es más lenta. En teoría, la producción desproporcionada de enormes cantidades de citocinas o citoquinas, producen una inflamación enorme sobre todo de los pulmones en el caso del nuevo coronavirus. Dicha respuesta desproporcionada causada por un “engaño” a nuestro organismo, es lo que produce una severa inflamación (hiperinflamación), fiebres muy altas y falla de nuestros órganos esenciales —en primer lugar, en el pulmón—. No es que los adultos mayores tengan mayor frecuencia de COVID-19, pero sí que tiende a ser más grave y a veces mortal según algunas de las evidencias recopiladas hasta ahora.

 

El problema no sólo está asociado a una ineficiencia inmunitaria (inmunosensibilidad).

El organismo anciano suele tener otros factores que lo hacen vulnerable al SARS-CoV-2 y a las formas graves de COVID-19. Al mismo tiempo que envejece el sistema inmunitario, lo hace todo el organismo y muchos órganos no funcionan bien. La frecuencia de neumonía (no sólo por COVID-19) es mayor en los ancianos, en parte porque varios mecanismos que protegen al aparato respiratorio tienden a ser ineficientes. Por ejemplo, la deglución, que cuando no funciona bien propicia que la persona broncoaspire (que “se le vaya chueco el alimento o la saliva”) y ese contenido en los pulmones hace que se infecte fácilmente. La movilidad del tórax, incluyendo el diafragma, que es un mecanismo importante de la respiración (ventilación), también está limitada porque las articulaciones se vuelven más rígidas y los músculos más débiles para moverlas, y son los movimientos torácicos el mecanismo natural para que las secreciones normales de los pulmones y los bronquios no se estanquen, sino que se vayan moviendo y no se infecten.

Vivir más significa una exposición por mayor tiempo a condiciones que pueden propiciar enfermedades: contaminantes, medicamentos, tóxicos, microbios, y también a que se manifiesten predisposiciones genéticas (la frecuencia de diabetes aumenta con la edad). Los ancianos, entonces, suelen tener más enfermedades que los jóvenes y cada una influye en el riesgo de defenderse de los microorganismos agresores. Las enfermedades concomitantes con la edad mayor comprenden varias de las que se han relacionado con peor pronóstico para la infección por SARS-CoV-2: diabetes, obesidad, sobrepeso e hipertensión —aunque hay que señalar que estas comorbilidades no son exclusivas de la tercera edad—. Cuando la persona tiene una enfermedad pulmonar crónica, su aparato respiratorio pierde eficiencia en sus mecanismos locales de protección, así que los ancianos fumadores o exfumadores tienen mayor riesgo.

 

Comorbilidades de riesgo para COVID-19

La obesidad, aún sin diabetes (se asocian con frecuencia) interfiere con la mecánica ventilatorio, los pulmones no se mueven suficientemente y las secreciones tienden a estancarse e infectarse. En cuanto a la diabetes, desde hace mucho se sabe que predispone a infecciones, aunque no a cualquiera. En el caso de COVID-19 parece ser que no es tanto que los diabéticos tengan mayor frecuencia de la infección, sino que cuando los afecta la evolución y el destino es más grave[1]. En ello intervienen varias causas: la diabetes misma afecta la movilización de los leucocitos (quimiotaxis) y la fagocitosis, y por tanto el paciente diabético depura menos eficientemente los virus y otros microorganismos; el riesgo es mayor mientras más alta está la glucosa, de modo que tienen más peligro los diabéticos descontrolados; la misma infección propicia el descontrol y los diabéticos de larga duración tienen más daño cardiovascular, que es un factor bien reconocido de riesgo para COVID-19[2].

También la hipertensión se ha mencionado como de mayor riesgo en COVID-19.[3] No se sabe bien por qué es esto, pero se ha involucrado a la enzima ACE-2 (Angiotensin Converting Enzyme, en español Enzima Convertidora de Angiotensina), que tiene que ver con la razón para que muchas personas tengan la presión arterial alta. Y es que esta enzima, además, es un receptor del virus SARS-CoV-2, que se encuentra en muchas células del cuerpo y se une al virus para permitir que ingrese a la célula y se apropie de la maquinaria que fabrica proteínas. Muchos pacientes hipertensos reciben como tratamiento medicamentos que actúan sobre la ACE-2, y un tiempo se especuló que el riesgo del COVID-19 en estos pacientes tenía que ver más con la medicación que con la hipertensión, pero esto parece ya haberse descartado; incluso da la impresión de que estos medicamentos más bien ayudan a combatir la infección.

 

Algunas recomendaciones generales para las personas de la tercera edad son hacer ejercicio diariamente, dado que éste permite que aumente la inmunidad, mejora los niveles de azúcar en la sangre y reduce el riesgo de infección; estar bien hidratado, y tener una alimentación balanceada con los nutrimentos que requiere el organismo. Exagerar las medidas para el control de la diabetes y la hipertensión (medicamentos y dieta), además de por supuesto, usar cubrebocas de tres capas de poliester o licro, algodón y poliester, que son 93% y 87% eficientes, respectivamente —sin contar los N95 y los quirúrgicos—, usar mascarillas para los ojos, no tocarse la cara, mantenerse a dos metros de distancia de cualquier persona y lavarse las manos frecuentemente durante más de 20 segundos. Las personas de la tercera edad serán, después del personal de salud, los primeros que deberán vacunarse en cuanto se disponga de alguna vacuna.

 

Esta columna se prepara y edita semana con semana, en conjunto con investigadores morelenses convencidos del valor del conocimiento científico para el desarrollo social y económico de Morelos. Desde la Academia de Ciencias de Morelos externamos nuestra preocupación por el vacío que genera la extinción de la Secretaría de Innovación, Ciencia y Tecnología dentro del ecosistema de innovación estatal que se debilita sin la participación del Gobierno del Estado.

 

Referencias

  1. Vega-Robledo GB: Inmunología básica y su correlación clínica. Ed. Méd. Panamericana. 2015.
  2. Hussain A, Bhowmit B, Vale-Marcia NC: COVID-19 and diabetes: knowledge in progress. Diabetes Res Clin Pract 2020;162:108142.
  3. Ceriello A, Standl E, Catrinoiu D y col.: Issues of cardiovascular risk management in people with diabetes in the COVID-19. Diabetes Care 2020;43:1427-1432.
  4. Singh AK, Gupta R, Misra A: Comorbidities in COVID-19: outcomes in hypertensive cohort and controversies with renin-angiotensin system blockers. Diabetes Metabol Syndr 2020;14:283-287.
  5. Sociedad Española de Inmunología, Los misterios del sistema inmunitario. Cómo protégé nuestro cuerpo, Sociedad Española de Inmunología, Fundación Dr. Antonio Esteve y European Federation of Inmunological Societies (traducción de la obra: Karada Wo Mamuru Meneki No Fushigi, Yodosha Co, Ltd, Sociedad Janonesa de Inmunología, ilustraciones de Tomoko Ishikawa), España, 2014.
  6. A. J. Sinclair y A. H. Abdelhafiz, “Age, frailty and diabetes —triple jeopardy for vulnerability to COVID-19”, EClinicalMedicine. 2020 May; 22: 100343. En la web:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7177130/

  1. Lei Fang, George Karakiulakis y Michael Roth, “Are patients with hypertension and diabetes mellitus at increased risk for COVID-19 infection?”, The Lancet, Respiratory Medicine, March 11, 2020. En la web:

https://www.thelancet.com/journals/lanres/article/PIIS2213-2600(20)30116-8/fulltext

  1. Puja Mehta, D. F. McAuley, M. Brown, E. Sanche, et al., “COVID-19: consider cytokine storm syndromes and inmunosuppresion”, The Lancet, Volume 395, ISSUE 10229, P1033-1034, March 28, 2020. En la web:

https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30628-0/fulltext

 

 

Ligas de interés

  1. Sara Harrison, “Why Has Covid-19 Hit Seniors So Hard?”, Science, Wired, 5 de mayo, 2020. En la web:

https://www.wired.com/story/why-has-covid-19-hit-seniors-so-hard/

  1. Umair Irfan y Julia Belluz, “Why Covid-19 is so dangerous for older adults”, Vox, 13 de marzo, 2020. En la web:

https://www.vox.com/2020/3/12/21173783/coronavirus-death-age-covid-19-elderly-seniors

  1. Ana Sandouiu, “The impact of the COVID-19 pandemic on older adults”, MedicalNewsToday, 19 de mayo, 2020. En la web:

https://www.medicalnewstoday.com/articles/the-impact-of-the-covid-19-pandemic-on-older-adults

  1. Judith Graham, “Seniors With COVID-19 Show Unusual Symptoms, Doctors Say”, Kaiser Health News, 24 de abril, 2010. En la web:

https://khn.org/news/seniors-with-covid-19-show-unusual-symptoms-doctors-say/

 

 

 

 

 

 

Publicado en Ciencia

Las naves espaciales suborbitales comerciales están diseñados para volar al borde del espacio y de regreso, brindando a los pasajeros breves experiencias de ingravidez

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La ciudadanía podrá disfrutar de la obra en el CCyTEM hasta el 31 de marzo.

El Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos (CCyTEM), en conjunto con el Centro de Educación Continua Morelos y la Dirección de Difusión Cultural del Instituto Politécnico Nacional, presentaron la obra “Zapata, presente perpetuo”, de Arnaldo Coen.

En ese sentido, el director general del CCyTEM, José Francisco Pulido Macías, inauguró la exposición en las instalaciones del Museo de Ciencias de Morelos, junto con los alumnos y maestros de la escuela Primaria 20 de Noviembre en Cuernavaca, al señalar que esta exposición crea una imagen diferente y novedosa de concebir a Emiliano Zapata.

“Zapata, presente perpetuo” es el resultado de una nueva y original forma de presentar el trabajo del maestro Coen, permitiendo al público interpretar para sí el significado de esas palabras a través del tiempo y en diferentes momentos de la historia del arte universal, para establecer un diálogo visual con este relevante personaje.

El público podrá disfrutar de esta obra en la Sala de Exposiciones Temporales del CCyTEM del 30 de enero al 31 de marzo, en avenida Atlacomulco No. 13, colonia Acapantzingo, en Cuernavaca.

 

 

 

 

 

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