martes, 20 de febrero de 2018

NUEVO ESTUDIO ACERCA LA PERDIDA DEL HIELO ANTÁRTICO A UN ENFOQUE MÁS NÍTIDO


El flujo de hielo antártico, derivado del rastreo de características de las imágenes de Landsat. Crédito: NASA Earth Observatory 

Un estudio de la NASA basado en una técnica innovadora para analizar torrentes de datos del satélite, proporciona la imagen más clara de los cambios en el flujo de hielo antártico en el océano. Los hallazgos confirman la aceleración de las pérdidas de hielo de la Capa de Hielo en  Antártica Occidental y revelan tasas de flujo sorprendentemente estables desde su vecino mucho más grande, hacia el este.
La técnica de visión artificial permitió procesar datos de cientos de miles de imágenes logradas por el satélite Landsat del Servicio Geológico de la NASA y los EE. UU., para producir una imagen de alta precisión de los cambios en el movimiento de la capa de hielo.
El nuevo trabajo proporciona una línea de base para la medición futura de los cambios en el hielo antártico y se puede utilizar para validar modelos numéricos de capas de hielo que son necesarios para realizar proyecciones del nivel del mar. También abre la puerta a un procesamiento más rápido de grandes cantidades de datos.
"Estamos entrando en una nueva era", dijo el autor principal del estudio, el investigador criosférico Alex Gardner del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "Cuando comencé a trabajar en este proyecto hace tres años, había un solo mapa del flujo de la capa de hielo que se realizó con los datos recopilados durante 10 años, y fue revolucionario cuando se publicó en 2011. Ahora podemos mapear el flujo de hielo casi todo el continente, todos los años. Con estos nuevos datos, podemos comenzar a desentrañar los mecanismos por los cuales el flujo de hielo se acelera o se desacelera en respuesta a las cambiantes condiciones ambientales".
El enfoque innovador de Gardner y su equipo internacional de científicos confirma en gran medida los hallazgos anteriores, aunque con algunos giros inesperados.
Entre los más importantes: Una aceleración del flujo de glaciares antes no medido en la plataforma de hielo Getz de la Antártida, en la parte suroeste del continente, probablemente como resultado del adelgazamiento de la plataforma de hielo.
Acelerando en el oeste, flujo constante en el este
La investigación, publicada en la revista "The Cryosphere", también identificó la aceleración más rápida de los glaciares antárticos durante el período de estudio de siete años.
Los glaciares que alimentan la bahía de Marguerite, en la Península Antártica occidental, aumentaron su tasa de flujo de 1.300 a 2.600 pies (400 a 800 metros) por año, probablemente en respuesta al calentamiento oceánico.
Sin embargo, quizás el mayor descubrimiento del equipo de investigación fue el flujo constante de la capa de hielo de la Antártida oriental. Durante el período de estudio, de 2008 a 2015, la hoja no tuvo cambios en su tasa de descarga de hielo: el flujo de hielo hacia el océano. Mientras que la investigación anterior infirió un alto nivel de estabilidad para la capa de hielo basado en mediciones de volumen y cambios gravitacionales, la falta de cualquier cambio significativo en la descarga de hielo nunca se midió directamente.
El estudio también confirmó que el flujo de los glaciares Thwaites y Pine Island de la Antártida Occidental hacia el océano, continúa acelerándose, aunque la velocidad de aceleración se está desacelerando. En total, el estudio encontró una descarga total de hielo para el continente antártico de 1.929 gigatoneladas por año en 2015, con una incertidumbre de más o menos 40 gigatoneladas. Eso representa un aumento de 36 gigatoneladas por año, más o menos 15, desde 2008. Una gigatonelada son mil millones de toneladas.
El estudio encontró que el flujo de hielo desde la Antártida Occidental - el sector del Mar de Amundsen, la plataforma de hielo Getz y la bahía Marguerite en la Península Antártica occidental - representó el 89 por ciento del aumento.
Visión por computador
El equipo de científicos desarrolló un software que procesó cientos de miles de pares de imágenes del movimiento de los glaciares antárticos desde los Landsats 7 y 8, capturados de 2013 a 2015.
Estos fueron comparados con mediciones anteriores de radar de satélite de flujo de hielo para revelar cambios desde 2008.
"Estamos aplicando técnicas de visión por computadora que nos permiten buscar rápidamente características de coincidencia entre dos imágenes, revelando patrones complejos de movimiento de la superficie", dijo Gardner.
En lugar de que los investigadores comparen conjuntos pequeños de imágenes de muy alta calidad de una región limitada para buscar cambios sutiles, la novedad del nuevo software es que puede rastrear características en cientos de miles de imágenes por año, incluso las de calidad variable o oscurecido por las nubes, sobre un continente entero. "Ahora podemos generar automáticamente mapas de flujo de hielo anualmente, todo un año, para ver qué está haciendo todo el continente", dijo Gardner.
La nueva línea base antártica debería ayudar a los modeladores de capas de hielo a estimar mejor la contribución del continente al aumento futuro del nivel del mar. "Podremos utilizar esta información para dirigir campañas de campo y comprender los procesos que causan estos cambios", dijo Gardner. "Durante la próxima década, todo esto conducirá a una mejora rápida en nuestro conocimiento de cómo las capas de hielo responden a los cambios en las condiciones atmosféricas y oceánicas, conocimiento que finalmente ayudará a informar las proyecciones del cambio en el nivel del mar".
Fuente: JPL-Caltech / NASA 20. febrero.2018
Traducción libre de Soca

METÁSTASIS DEL CÁNCER PUESTA BAJO EL MICROSCOPIO



El proceso de metástasis, en el que las células cancerosas migran a órganos distantes de la región del tumor primario, es el evento patológico clave responsable del 90% de todas las muertes relacionadas con el cáncer.
Los primeros pasos críticos de la cascada metastásica de eventos, a saber, la invasión y la intravasación, implican muchos procesos biológicos complejos. Estos procesos requieren una mejor comprensión para desarrollar terapias dirigidas avanzadas. Desafortunadamente, los métodos convencionales para estudiar estos procesos, como los modelos animales, por ejemplo, a menudo no logran aislar el elemento de proceso estudiado específico debido a la abundancia de cizallamiento de eventos que ocurren en paralelo y factores participantes.
Las tecnologías microfluídicas ofrecen métodos para diseccionar estos procesos al imitar el microambiente de las células cancerígenas. Estas tecnologías permiten organizar las células en 3D para crear tumores en miniatura en un chip que realmente pueden recapitular el microambiente tumoral y abordar las limitaciones de los modelos animales actuales y los ensayos convencionales.
Este dispositivo es capaz de observar simultáneamente la formación de la red vascular y la invasión e intravasación de las células de cáncer de mama.
Los autores demuestran que la presencia de la vasculatura espontáneamente formada aumentó drásticamente la invasión del cáncer metastásico desde la región del tumor primario a la capa de estroma adyacente. En particular, las células cancerígenas podrían visualizarse ingresando en la vasculatura, lo que permitiría futuros estudios en profundidad de las interacciones tumorales y vasculares.
Además, mostraron que las células cancerosas tenían un diámetro significativamente reducido y también una mayor permeabilidad de los vasos, lo que demuestra una patología consistente con estudios previos en animales. Lo más importante es que los científicos han identificado las principales moléculas de señalización dentro de su plataforma de microfluidos que podrían gobernar la invasión del cáncer en presencia de las redes vasculares.
La investigación futura de estas señales de señalización involucradas en la metástasis mediante el uso del dispositivo microfluídico proporcionará información única sobre los eventos biológicos críticos que rigen estos procesos traicioneros, al tiempo que allanará el camino para el descubrimiento de una terapéutica eficaz contra el cáncer.
Fuente: Advance Science News – Diagnostico y Prevención de enfermedades – Ekaterine Perets 13. febrero.2018
Traducción libre de Soca

CÉLULAS SINTÉTICAS GANAN LA MANO SUPERIOR CONTRA EL CÁNCER


La perspectiva de que las células artificiales reemplacen las células que funcionan mal dentro del cuerpo humano es una gran promesa para impulsar el campo médico en el futuro, y es una análoga a la transformación tecnológica de caminar o caballos y carruajes a automóviles y aviones.
Estas células sintéticas pueden usarse potencialmente para la producción in situ de varios compuestos necesarios para el cuerpo sano, como la insulina, así como el mal funcionamiento o las proteínas no existentes, que pueden combatir algunas de las enfermedades más devastadoras conocidas por los seres humanos. Las células sintéticas son por lo tanto los sistemas de entrega dirigidos del estado de la técnica.
En su artículo publicado en Advanced Healthcare Materials, científicos de Israel desarrollaron células sintéticas que funcionan como sistemas autónomos para producir una proteína anticancerígena dentro del cuerpo .
Para formar células sintéticas, se incorpora una matriz de máquinas moleculares a escala nanométricas en las vesículas de ingeniería, lo que les otorga la capacidad de transcribir un código de ADN artificial en ARN, y posteriormente traducir el ARN en proteínas funcionales. Una vez colocados en condiciones fisiológicas artificiales o implantados en tejido, las partículas se activaron y comenzaron a producir proteínas de forma autónoma. La membrana, que rodea las células sintéticas, está diseñada para permitir que los aminoácidos y nutrientes crucen libremente, asegurando un suministro constante de moléculas que "potencian" las máquinas dentro de las células sintéticas.

De forma similar a las células naturales, que varían en tamaño y estructura dependiendo de su función biológica, las células sintéticas pueden variar desde el nanómetro hasta tamaños micrométricos. El proceso de producción autónoma de proteínas se capturó mediante microscopía fluorescente (ver video ); demostrando que el proceso continuó durante varias horas hasta que toda la célula sintética se llenó con la proteína recién sintetizada.
Para probar el potencial terapéutico, las partículas se codificaron para producir una proteína anticancerígena, después de ser implantadas en tumores de cáncer de mama
Como era de esperar, las partículas produjeron la droga biológica en los tumores, provocando la muerte celular masiva, con daño mínimo a los tejidos sanos circundantes. Las tecnologías alternativas pueden incluir terapias naturales basadas en células, que pueden provocar una función terapéutica dentro de un tejido. Sin embargo, a pesar de muchas ventajas, las células naturales siempre permanecerán limitadas dentro de los límites de las reglas biológicas. Las células sintéticas pueden exceder ciertas funciones naturales, como producir solo una proteína en grandes cantidades, o producir proteínas terapéuticas que son tóxicas para las células vivas.
La combinación de las disciplinas de la biología y la ingeniería para abordar las necesidades médicas no satisfechas hace que las células sintéticas sean plataformas terapéuticas atractivas. Además, las células sintéticas también permiten explorar los orígenes de la vida y comprender los requisitos mínimos para que exista vida celular. Las características versátiles de las células sintéticas permitirán adaptar los productos biológicos a las necesidades personalizadas de cada paciente.
Fuente : Advanced Science News 12.febrero.2018 – Boletín del 20.febrero.2018 - Biotecnología Terapéutica -  Ekaterina Perets