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Muon: la minúscula partícula que podría alterar las leyes de la física

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Si los resultados se confirman, tendrían el potencial de poner en entredicho «todos los cálculos realizados» en el mundo de la física de partículas.

Los resultados preliminares de dos experimentos sugieren que algo podría estar mal en la forma básica en que los físicos piensan que funciona el universo, una perspectiva que tiene al campo de la física de partículas desconcertado y emocionado. 

Unas partículas diminutas llamadas muones no están haciendo lo que se espera de ellas en dos experimentos diferentes de larga duración en Estados Unidos y Europa. Si se demuestra que los resultados son correctos, revelan problemas importantes en el libro de reglas que los físicos utilizan para describir y entender cómo funciona el universo a nivel subatómico. 

«Puede que haya monstruos que aún no hayamos imaginado»

«Creemos que podríamos estar nadando en un mar de partículas de fondo todo el tiempo que no han sido descubiertas directamente», dijo en una conferencia de prensa el codirector del experimento del Fermilab, Chris Polly. «Puede que haya monstruos que aún no hayamos imaginado y que salgan del vacío interactuando con nuestros muones, y esto nos permite verlos».

El libro de reglas, llamado Modelo Estándar, se desarrolló hace unos 50 años. Los experimentos realizados durante décadas confirmaron una y otra vez que sus descripciones de las partículas y las fuerzas que componen y gobiernan el universo eran bastante acertadas. Hasta ahora. 

Una pista de carreras gigante

El Fermilab, dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos, anunció el miércoles los resultados de 8.200 millones de carreras a lo largo de una pista en las afueras de Chicago. En el experimento, un acelerador llamado Sincrotrón de Gradiente Alterno creó haces de muones y los envió a un anillo de almacenamiento de 15 metros de ancho, una pista de carreras gigante controlada por imanes superconductores.

Los resultados de la pista tienen a los físicos muy preocupados: los campos magnéticos de los muones no parecen ser lo que el Modelo Estándar dice que deberían ser. Los resultados preliminares sugieren que el «giro» magnético de los muones se aleja un 0,1 % de lo que predice el Modelo Estándar. Puede que no parezca mucho, pero para los físicos de partículas es más que suficiente para poner en entredicho los conocimientos actuales.

Esto sigue a los nuevos resultados publicados el mes pasado por el Gran de Hadrones del Centro Europeo de Investigación Nuclear, que encontró una sorprendente proporción de partículas en las secuelas de las colisiones de alta velocidad.

El posible mayor hallazgo en casi 10 años

De confirmarse, los resultados estadounidenses serían el mayor hallazgo en el extraño mundo de las partículas subatómicas en casi 10 años, desde el descubrimiento del bosón de Higgs, a menudo llamado la «partícula de Dios», dijo Aida El-Khadra, de la Universidad de Illinois, que trabaja en física teórica para el experimento del Fermilab. 

El objetivo de los experimentos, explica el físico teórico de la Universidad Johns Hopkins David Kaplan, es separar las partículas y descubrir si hay «algo raro» tanto en las partículas como en el espacio aparentemente vacío entre ellas. 

«Los secretos no solo viven en la materia. Viven en algo que parece llenar todo el espacio y el tiempo. Se trata de campos cuánticos», afirma Kaplan. Estamos poniendo energía en el vacío y viendo lo que sale».

El muon

Ambos resultados se refieren a la extraña y fugaz partícula llamada muon. El muon es el primo más pesado del electrón que orbita alrededor del centro del átomo. Pero el muon no forma parte del átomo, es inestable y normalmente solo existe durante dos microsegundos. Tras su descubrimiento en los rayos cósmicos en 1936, confundió tanto a los científicos que un famoso físico se preguntó «¿Quién lo ha ordenado?». 

Los investigadores necesitan uno o dos años más para terminar de analizar los resultados de todas las vueltas alrededor de la pista de 50 pies (14 metros). Si los resultados no cambian, se considerará un descubrimiento importante, dijo Venanzoni.

Ninguno de los dos experimentos se considera todavía un descubrimiento oficial, ya que aún existe una pequeña posibilidad de que los resultados sean caprichos estadísticos. Los investigadores señalan que si se repiten los experimentos más veces (lo que está previsto en ambos casos), en uno o dos años se podrían alcanzar los requisitos estadísticos increíblemente estrictos para que la física los considere un descubrimiento. 

Si los resultados se confirman, pondrían en entredicho «todos los cálculos realizados» en el mundo de la física de partículas, dijo Kaplan.

(Agencia: AP)

Una imagen tomada el 10 de febrero de 2015 en Meyrin, cerca de Ginebra, muestra la caverna CMS (Solenoide compacto de muones) en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN).

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Realizan el primer trasplante de tráquea del mundo en un paciente pos-COVID

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Roma, Italia.- Un equipo médico italiano ha efectuado el primer trasplante de tráquea del mundo en un paciente que había sufrido COVID-19, al que las técnicas de ventilación invasiva necesarias para superar la enfermedad le habían causado graves lesiones que le impedían casi totalmente la respiración, informa hoy la Universidad de La Sapienza de Roma.

El trasplante fue realizado el pasado 2 de marzo en el Hospital Universitario Sant´Andrea, policlínico universitario de la red Sapienza, a un hombre de 50 años originario de Sicilia, que tras la operación fue capaz de volver a respirar y hablar por si mismo y que, después de un ciclo postoperatorio de tres semanas, regresó a su trabajo y su ciudad, donde lleva una vida normal. 

La intervención quirúrgica, que involucró a 5 médicos y duró aproximadamente 4 horas y media, se realizó con sofisticadas técnicas de anestesia y en la misma la tráquea dañada fue retirada la enferma y sustituida por un segmento de aorta torácica criopreservada y perfectamente adaptable a las dimensiones del paciente, se explica en un comunicado.

«La patología traqueal era extensa y severa y no podía ser tratada con técnicas de reconstrucción (…) y la única opción plausible era la sustitución de toda la tráquea con biomateriales», según Erino Rendina, director de la Unidad de Cirugía Torácica del hospital.

 La doctora Cecilia Menna, responsable del Programa «Tracheal Replacement» del Hospital Sant´Andrea que ha llevado a cabo la operación junto al profesor Rendina, detalló que «uno de los mayores problemas en la sustitución de la tráquea, tubo rígido y perviado era la restauración de su rigidez».

«Por eso introducimos en la aorta implantada un cilindro de silicona, la llamada prótesis de Dumon, de 10 cm de longitud, y restauramos completamente la permeabilidad aérea, la respiración, la fonación y la deglución», explicó.

El paciente, capaz de respirar y hablar por sí mismo inmediatamente después de despertarse, no necesitó hospitalización en cuidados intensivos ni traqueotomía y fue trasladado directamente al departamento de cirugía torácica. 

Se le realizaron broncoscopias diarias para comprobar el correcto posicionamiento del cilindro de silicona y el buen estado de conservación del injerto aórtico. Su evolución postoperatoria fue regular y tres semanas después de la intervención, el paciente fue dado de alta, sin necesidad de tratamiento inmunosupresor, como ocurre con otros trasplantes de órganos, debido a la muy baja inmunogenicidad del injerto aórtico, detalló el equipo médico.

(Agencia: EFE)

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Conacyt: Vacuna mexicana “Patria” podría estar lista a finales de año

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Ciudad de México.- La directora del Conacyt, María Elena Álvarez-Buylla dio conocer que ya inició la investigación clínica con pacientes voluntarios humanos para el desarrollo de la vacuna mexicana “Patria” contra el Covid-19.

De tener éxito, la vacuna “Patria” estaría lista para finales de año y generando ahorros de más de 800% en la compra de biológicos fuera del país.

En Palacio Nacional, en la conferencia del presidente Andrés Manuel López Obrador, la titular del Conacyt dijo que este biológico se desarrolla junto con el laboratorio Avimex, con amplia trayectoria en el desarrollo de biológicos, así como la Secretaría de Salud, científicos de alto nivel, universidades nacionales, internacionales, institutos de salud y del IMSS para la investigación clínica.

En su exposición Álvarez-Buylla explicó que se han hecho análisis con ratones y cerdos, que tienen un sistema inmune similar al del humano, y la vacuna produce con éxito anticípenos contra el Covid-19.

La funcionaria dijo que el ensayo clínico fase 1 ya inició con la fase de reclutamiento, los lotes vacunales ya están producidos para este primer ensayo clínico, entre 90 y 100 voluntarios adultos sanos de la Ciudad de México.

“Se les inyectará desarrollo vacunal en próximos días y esperamos tener resultados a fines de mayo”.

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Con sustancia de la marihuana se puede tratar el Parkinson

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Un nuevo estudio liderado por investigadores mexicanos sugiere el uso de cannabinoides como tratamiento alternativo para combatir la enfermedad de Parkinson, pues estos compuestos orgánicos son recibidos por un área del sistema nervioso central en el que se lleva a cabo el control de movimiento voluntario, una de las funciones deterioradas a lo largo de este trastorno neurodegenerativo.


En el marco de la regulación del cannabis en México, expertos del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados (Cinvestav) estudian nuevos blancos terapéuticos que mitiguen los efectos de la enfermedad de Parkinson, que si bien ya existen fármacos para combatirla, su administración constante puede conducir a la manifestación de efectos adversos, como movimiento involuntario anormal y trastornos gastrointestinales.


Esta afección es considerada como el segundo trastorno neurodegenerativo más frecuente, sólo por debajo del mal de Alzheimer, pues afecta a una de cada 100 personas con edad avanzada, y los casos van en aumento a causa del envejecimiento de la población.


Se caracteriza además, por producir movimientos lentos en quienes la padecen, así como temblor persistente durante el reposo, rigidez y una postura inestable. A partir de su diagnóstico, la esperanza de vida es en promedio de 15 años.


Benjamín Florán Garduño, neurobiólogo del Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias del Cinvestav, ha desarrollado una nueva estrategia farmacológica para atender los síntomas de esta enfermedad, en la que el uso de cannabinoides ha inhibido el movimiento constante de manera efectiva.


Los cannabinoides son un grupo de compuestos orgánicos encontrados en la planta de cannabis, los cuales tienen la capacidad de activar receptores en el cuerpo humano. Estos captadores de señales están ubicados en los nervios basales del sistema nervioso central, en nuestro cerebro, y están encargados de la actividad motora.


El experto explicó, en una publicación de «Conexión Cinvestav», que se ha dedicado a entender el papel de los cannabinoides, ya sean endógenos (producidos en el organismo), naturales (provenientes de las plantas del género Cannabis) o sintéticos, con el objetivo de identificar las opciones terapéuticas para tratar la enfermedad de Parkinson.


El especialista en trastornos del control motor recurrió al uso de estos compuestos, ya que la evidencia científica ha demostrado que los cannabinoides están relacionados con la inhibición del movimiento. Sin embargo, estos datos han surgido como resultado de estudios in vitro -técnica realizada fuera del organismo vivo- y en modelos animales, por lo que no se ha comprobado si funcionaría de la misma manera, en humanos.


Florán Garduño y sus colaboradores, por consiguiente, se dedicaron a estudiar el efecto de cannabinoides en el organismo humano, específicamente, en el receptor «GPR55». Este se encuentra en el sistema nervioso central y está encargado de liberar al neurotransmisor «GABA», involucrado de forma directa mayoría de las funciones cerebrales, entre ellas la del movimiento.


La actividad particular del receptor «GPR55» varía dependiendo de si los receptores de la dopamina están o no activados. «Si esta información es trasladada de manera teórica a la enfermedad de Parkinson, en la cual los receptores a cannabinoides están sobreexpresados y la cantidad de dopamina es baja, es posible concluir que administrar cannabinoides podría bloquear el poco movimiento de los pacientes», explicó el investigador.


Esta conclusión -aseguró el miembro del Sistema Nacional de Investigadores- no sólo beneficiaría el uso de cannabinoides, sino que ayudaría a potenciar los beneficios de los fármacos disponibles. Uno de ellos es la «levodopa», diseñado para reemplazar la dopamina perdida tras la degeneración de las neuronas encargadas de producirla.


El científico destacó que, de demostrarse que los cannabinoides cuentan con la capacidad de actividad al receptor «GPR55», sería el primer blanco terapéutico que no esté relacionado con la actividad de la dopamina (dopaminérgico) para tratar este trastorno neurodegenerativo.


«La idea es aumentar tanto la esperanza de vida de las personas como la calidad de la misma, en especial porque cuando los síntomas de la enfermedad de Parkinson se presentan cerca del 80% de las neuronas dopaminérgicas están dañadas», explicó Benjamín Florán, por lo que espera que las investigaciones de esta enfermedad continuo y se extiendan en los laboratorios mexicanos.

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