El inglés, entonces, influye en el “éxito” individual de un investigador, pero también tiene efecto a un nivel más global y colectivo, ya que existe una fuerte correlación entre el dominio del inglés, el desarrollo económico y la innovación tecnológica en términos de número de artículos, número de investigaciones y gastos de investigación y desarrollo (EF Education, 2018). También afecta la relación de la ciencia con la sociedad, al limitar la ya mínima comunicación científica con instituciones y comunidades locales, y desligar el aprendizaje de la ciencia con la cultura local, reforzando la idea de que la ciencia es ajena a nuestros territorios y a nuestras experiencias de vida (de Vasconcelos, 2006). La hegemonía del inglés profundiza la desigualdad en la producción y utilización del conocimiento científico en los países con bajo dominio del inglés (Figura 1). Esta delimitación y construcción anglocentrista de la ciencia reproduce la relación colonial de extracción, dependencia y aprovechamiento del conocimiento, es decir, mantiene una brecha entre los países del sur global o periférico y los países del norte global (Flowerdew, 1999; Alves & Pozzebon, 2014; Curry y Lilis, 2017, Hanauer et al., 2019).

¿Por qué no es suficiente que todos aprendamos inglés?

Colombia es uno de los países del mundo con más bajo nivel de inglés. En muchos países Latinoaméricanos el nivel de inglés de la población se correlaciona con el acceso socioeconómico. Tomar clases de inglés extra, estudiar en un colegio bilingüe o con buen nivel de inglés es un costo adicional para muchas familias y además, son servicios que frecuentemente solo se ofrecen en las grandes ciudades. Además, la capacidad de aprender un idioma adicional es una caracteristica que puede variar entre individuos, por ejemplo, existen condiciones de personas neurodivergentes que no les permite aprender idiomas adicionales. En conclusión, el esfuerzo de comunicarnos entre científicos no puede seguir recayendo únicamente sobre cada individuo, no debería depender de nuestras habilidades en el inglés, ni de las desigualdades socioeconómicas para acceder a éste.

¿Qué podemos hacer?

Este es un tema del que apenas empezamos a hablar en la ciencia, por lo tanto, necesitamos que todos los actores implicados en la investigación científica se involucren en busca de soluciones: científicos angloparlantes, universidades, revistas científicas, congresos internacionales, procesos de admisión e instituciones gubernamentales, entre otros. A pesar del corto tiempo, muchas ideas han comenzado a ponerse en acción. Varias revistas científicas están ofreciendo servicios gratuitos de edición del inglés y motivando la publicación de artículos en múltiples idiomas (Figura 2) (Amano et al., 2021). Además, congresos científicos, como Evolution 2021, están contratando traducción inmediata y subtítulos para que las presentaciones se hagan en más de un idioma. Por otro lado, las plataformas de traducción online basadas en inteligencia artificial como DeepL (https://www.deepl.com/translator) están ofreciendo traducciones rápidas, gratuitas y acertadas que pueden ser usadas tanto por investigadores como estudiantes. De la mano, universidades e investigadores reunen esfuerzos para impulsar el multilinguismo en la ciencia. El proyecto TranslatE (https://translatesciences.com/) ha recopilado diferentes esfuerzos de revistas y congresos para hacer esto posible. Finalmente, universidades como la Universidad de California Berkeley (https://classes.berkeley.edu/content/2021-Spring-INTEGBI-24-005-SEM-005) ofrece un curso para traducir a diferentes idiomas artículos científicos importantes especialmente para el campo de la biología. Finalmente, reunir diversos esfuerzos para defender el multilingüismo como alternativa en la ciencia podría promovería la reducción de las desigualdades geopolíticas y sociales en nuestras carreras para avanzar en el largo camino que aún nos queda por recorrer en el proceso de descolonización de la ciencia.

Estos distintos microorganismos pueden desarrollarse en cultivos fotoautótrofos, heterótrofos o mixotróficos. Mientras que en configuraciones fotoautótrofas la producción de biomasa se produce al convertir dióxido de carbono (CO2) en presencia de energía lumínica (Tanvir et al., 2021), en sistemas heterótrofos la biomasa se obtiene convirtiendo compuestos orgánicos en ausencia de luz (Pérez-García et al., 2011). Por otro lado, en el cultivo mixotrófico, el CO2 y el carbono orgánico se asimilan simultáneamente (Zhan et al., 2017).

Como resultado de la flexibilidad metabólica y las altas tasas de producción de biomasa logradas, las microalgas tienen posibilidades prácticamente ilimitadas para los más diferentes usos. Hasta la fecha, las posibilidades destacadas incluyen aplicaciones tanto en biorremediación ambiental como en los sectores de biocombustibles, agricultura, acuicultura, alimentación animal, alimentación humana, salud y producción de biomateriales (Fernández et al., 2021).

Al mismo tiempo, las microalgas tienen la capacidad de crecer en ambientes adversos, tolerando condiciones extremas de temperatura, pH, salinidad e intensidad lumínica, lo que le otorga a este grupo habilidades especiales para intervenir en diferentes sistemas y simultáneamente producir una biomasa con varias biomoléculas valiosas (Khan et al., 2018; Singh et al., 2020).

Debido a los mecanismos químicos involucrados en el cultivo, se ha informado ampliamente que las microalgas son útiles en el tratamiento de efluentes y la captura de carbono atmosférico. Pueden actuar solas o en consorcio con bacterias, retirando la materia orgánica del residuo y transformándola en una biomasa apta para la elaboración de productos biotecnológicos de alto valor añadido (Fernández et al., 2021).

Además, las nuevas tecnologías de reducción de olores basadas en bioprocesos de microalgas han sido ampliamente investigadas como alternativas confiables para la mitigación y biotransformación de olores de aguas residuales (Vieira et al., 2019, 2021). Los procesos mediados por microalgas también se han descrito como un método adecuado para eliminar el CO₂ y otros compuestos contaminantes de los gases de combustión, contribuyendo al mantenimiento del ecosistema y reduciendo los impactos ambientales de los procesos industriales (Severo et al., 2018; Deprá et al., 2020; Severo et al., 2020).

La biomasa producida en estas plataformas se identifica como una materia prima sostenible para la generación de bioenergía mediante la producción de biocombustibles de tercera generación (por ejemplo, biodiésel, bioetanol, biometano y biohidrógeno) (Severo et al., 2019). Se cree que la biomasa de microalgas se convertirá en una fuente importante de energía esencialmente neutra en carbono en el futuro (Fernández et al., 2021).

En agricultura se consideran biofertilizantes excepcionales, ya que la fracción rica en aminoácidos y algunas fitohormonas de microalgas (p. Ej. Auxinas y citoquininas) promueven el desarrollo de raíces y frutos de las plantas. Además, algunos metabolitos se consideran bioplaguicidas, ya que tienen una acción eficaz contra bacterias y hongos (Alvarez et al., 2021).

Convencionalmente, estos microorganismos se han utilizado como un recurso nutricional sostenible en la acuicultura, la ganadería y las aves de corral debido a su diverso y valioso perfil bioquímico que incluye una abundancia de proteínas, carbohidratos, lípidos, minerales, vitaminas y otros compuestos bioactivos (Saadaoui et al., 2021). La incorporación a la alimentación animal ha mostrado mejoras significativas en la salud (sistema digestivo, sistema inmunológico, metabolismo lipídico, resistencia al estrés), crecimiento y desempeño reproductivo, reduciendo así la necesidad de intervenciones farmacéuticas (Fernández et al., 2021).

Además de su uso en la alimentación animal, la valiosa composición química y las rápidas tasas de crecimiento de las microalgas las hacen prominentes para la alimentación humana nutritiva y sostenible, por lo que se las considera el alimento del futuro (Tzachor et al., 2021). A la fecha, las biomasas de Chlorella y Arthrospira platensis (Spirulina) son las únicas liberadas para consumo humano y comercializadas en polvo, tabletas y cápsulas (Lafarga, 2019). Según Kusmayadi et al. (2021), el importante avance de la biotecnología convierte a las microalgas en una poderosa “fábrica celular” para la producción de alimentos, impulsando la bioeconomía en el sector alimentario.

El aporte alimenticio de las microalgas va más allá de la nutrición básica, ya que la mayoría de los biocompuestos producidos tienen cierta capacidad para modular positivamente la salud humana. Entre otros componentes, destacan los aminoácidos esenciales, péptidos bioactivos, ácidos grasos poliinsaturados, esteroles, carotenoides y clorofila (Fernandes et al., 2016; Afify et al., 2018; Nascimento et al., 2019, Nascimento et al., 2020; Nascimento et al., 2021; Fagundes et al., 2021; Fagundes et al., 2021). Estos compuestos han contribuido a la prevención, el mantenimiento y la reversión de condiciones de salud adversas, incluidas las enfermedades cardiovasculares, la obesidad, la dislipidemia, la degeneración macular y el cáncer (Borowitzka, 2018; Tang et al., 2020).

En cuanto a la producción de biomateriales de microalgas, se encuentra en fase exploratoria. A modo de ejemplo, las microalgas producen una amplia gama de ingredientes intermedios para la síntesis de plásticos biodegradables como el polihidroxibutirato, con propiedades ecológicas (Fernández et al., 2021). Además, los avances biotecnológicos y las técnicas moleculares han permitido la exploración de biomateriales de microalgas a base de polisacáridos aplicables en medicina regenerativa (Furmaniak et al., 2017).

A pesar de estos potenciales, todavía quedan varias barreras por superar. Sin embargo, la gran cantidad de aplicaciones que ofrecen estas diminutas entidades acuáticas hacen que muchos científicos de todo el mundo busquen soluciones innovadoras. Hoy en día, uno de los principales desafíos es hacer viables los sistemas de producción a escala a costos razonables para la competitividad comercial. Esto implica lograr altos rendimientos y una mejor recuperación de la biomasa producida (Severo et al., 2019).

Teniendo en cuenta lo anterior, esta nota de divulgación científica se redactó con el propósito de brindar a los lectores una visión general de las ilimitadas posibilidades del uso de las microalgas, un recurso natural listo para ser explorado por profesionales de diferentes áreas del conocimiento. Nuestro propósito es, por tanto, aclarar información no solo para los científicos, sino también para todos los interesados ​​en el tema.

Primero de todo, debemos tener unas nociones básicas sobre cómo se electrifican las nubes que posteriormente producen rayos. Las nubes están formadas por unas partículas llamadas hidrometeoros. Los hidrometeoros son partículas de agua en forma de gotas, hielo, nieve o granizo que no paran de viajar a merced de las fuertes corrientes de aire presentes en las nubes. En esos viajes, los hidrometeoros colisionan entre sí y se cargan eléctricamente. Al cabo de un tiempo, se forma en la nube una capa de hidrometeoros cargada positivamente y otra negativamente, como un gran condensador. Se crea entonces un campo eléctrico entre ambas capas que, si alcanza un valor límite conocido como campo de ruptura, comienza una descarga eléctrica. ¡Ya tenemos un rayo!

Pero, ¿cómo podría la COVID-19 haber influido en todo esto? La respuesta está en los aerosoles. Los aerosoles son pequeñas partículas de están suspendidas en el aire, y que pueden ser polvo, arena o partículas emitidas por medios de transporte, industria u otras actividades humanas. Con frecuencia, estas partículas son tan pequeñas (por debajo incluso de 10 micras) que pueden elevarse hasta las nubes, donde juegan un papel muy importante para la evolución de la misma. Los aerosoles actúan como núcleos de condensación para las gotitas de agua. ¿Cómo lo hacen? En su movimiento a través de la nube, van juntándose con los pequeños hidrometeoros que mencionábamos antes produciendo un fenómeno llamado coalescencia. Es decir, van “atrapando” y juntando pequeñas gotitas de agua para ir formando gotas más grande. Según sean las características de esas gotas finales, se producirá más o menos electrificación en la nube, y por consiguiente habrá más o menos rayos en la tormenta. Podemos esperar entonces que un cambio en la cantidad de aerosoles que emiten los humanos pueda terminar afectando al número de rayos que se producen en una tormenta. En principio y hasta cierto límite, una disminución en el número de aerosoles en las nubes conlleva que las tormentas produzcan menos rayos, según estudios previos.

Pérez-Invernón et al. (2021) se fijaron en el número de rayos que hubo durante el año 2020 en el Valle del Po, una región en el norte de Italia caracterizada por una gran actividad industrial pero también por ser la zona de Europa donde más rayos se producen cada año. Además, fue la primera región europea seriamente afectada por la COVID-19 y donde más restricciones se puso a la actividad humana. En su estudio, estos autores constataron que hubo una reducción en el número de aerosoles suspendidos en la atmósfera a la vez que un fuerte descenso en el número de rayos entre los meses más duros del confinamiento, esto es, entre marzo y junio. En particular, constataron que durante abril de 2020 el número de rayos se redujo en un factor 10 respecto a años anteriores. En la Figura 1 se muestra la reducción en la cantidad de gases emitidos por la población durante el confinamiento.

¿Existe entonces una relación directa entre la COVID-19 y el número de rayos en esa región, o se debió simplemente a que las condiciones meteorológicas, independientes de la actividad humana, no favorecieron la ocurrencia de rayos? Para responder a esta pregunta, Pérez-Invernón et al. (2021) utilizaron parametrizaciones de rayos. Estas parametrizaciones son modelos “sencillos” que utilizan los científicos para predecir el número de rayos que puede producirse en una tormenta con base a las condiciones meteorológicas. Por ejemplo, algunas parametrizaciones predicen el número de rayos según la precipitación, otras lo hacen según la altura de las nubes, etc. Gracias a estas parametrizaciones, los autores de este estudio encontraron que el 40% de la reducción en la ocurrencia de rayos observada en el Valle del Po durante los meses del confinamiento no se debió a la meteorología, por lo que puede atribuirse a la reducción de aerosoles medida por estaciones distribuidas a lo largo del valle. Otros científicos han encontrado también relaciones interesantes entre la COVID-19 y los rayos en Brasil [Neto et al. (2020)] o la India [Chowdhuri et al. (2020)].

Esta conclusión es importante, ya que aporta nuevos datos sobre cómo los aerosoles intervienen en la electrificación de las nubes y, de forma más general, sobre cómo la actividad humana puede tener un impacto a veces difícil de prever en la atmósfera y el clima. ¿Qué pasará con el número de rayos global según continúe avanzando el cambio climático? ¿Y con los graves incendios que producen los rayos en los bosques? Esperamos que el avance de la ciencia en los próximos años aporte luz a estas cuestiones.

En este artículo os voy a contar una historia de tratos, traiciones, castigos y algún que otro incesto. Pero, no, no se trata de Juego de Tronos, sino de higos, higueras y avispas.

El problema de todo esto es que, al estar recubiertas las flores, no pueden polinizarse por las vías tradicionales. Necesitan mantener con ciertas especies de avispas una relación en la que todos salen beneficiados. Supuestamente.

En ella ocurre lo siguiente. Una hembra de avispa embarazada se introduce en un higo a través de un agujerito muy pequeño que se encuentra naturalmente en ellos. De hecho, el orificio es tan pequeño que en el proceso pierde las alas. Esto le impedirá que pueda volver a salir, por lo que morirá allí dentro. Todo un sacrificio por la descendencia. Una vez dentro, si el higo en cuestión es masculino, podrá poner en él los huevos. De ellos nacerán las larvas, que se alimentarán de algunos tejidos del propio higo, pero eso no es malo para el árbol, que además se ve beneficiado, como veremos ahora.

Volviendo a las larvas, cuando estas se hacen adultas, copulan entre ellas. Sí, hermanos con hermanas, al más puro estilo de Jaime y Cersei Lannister. Lo cierto es que no tienen mucho donde elegir, teniendo en cuenta que los machos ya no podrán salir de allí, pues no tienen alas. Pero sí tienen unas grandes mandíbulas, que usarán para abrir un pasadizo y un nuevo orificio por el que sus hermanas podrán salir sin perder las alas. Las cosas que hacen por amor.

Ya fecundadas, las hembras salen del higo, con el polen de este pegado a sus patas, y vuelan hacia otro higo. Y ahora pueden ocurrir dos cosas. Si el higo que encuentran es masculino, volverá a repetirse todo el proceso anterior. En cambio, si es femenino, no podrán poner los huevos ahí, pues estos no están preparados para poder cobijar a las larvas. Pero no habrá sido en vano, al menos para la higuera, pues sí que aprovecharán para dejar ahí el polen que traían del higo masculino en el que nacieron, contribuyendo a la polinización de la planta.

Empiezan las traiciones

Todo lo que hemos visto hasta ahora es una relación de mutualismo, en la que los dos participantes salen beneficiados. Por un lado, las avispas tienen cobijo y alimento para sus larvitas y, por otro, la higuera cuenta con aliadas para la polinización. El problema es que hay avispas tramposas, que se saltan su parte del trato y traicionan a la higuera que les dio de comer, al más puro estilo de Theon Greyjoy en Juego de Tronos.

En definitiva, sí, ponen los huevos en el interior de los higos, pero no intervienen en la polinización. De este modo, la relación deja de ser un ejemplo de mutualismo, para convertirse en parasitismo. Ahora solo uno de los dos sale beneficiado. Pero la higuera no se queda de brazos cruzados. Al menos no lo haría si tuviera brazos, pues es capaz de detectar a las avispas que hacen esto y castigarlas. ¿Y cómo lo hace? Pues, básicamente, dejando caer los higos en los que se encuentran esas avispas, de modo que se pudren en el suelo antes de que las hembras lleguen a adultas y puedan salir. Literalmente, las ejecuta.

No todas las especies de higuera ejercen estos castigos, pero sí muchas de ellas, ya que así consiguen mantener a raya a aquellas especies de avispas que no quieran pagar su deuda con el árbol.

¿Nos comemos las avispas?

Una vez que sabemos esto, es inevitable que surja esta pregunta en nuestra mente. Sin embargo, podemos estar tranquilos, ya que las hembras de avispas que mueren tras poner los huevos y los machos que no pueden salir tras nacer se descomponen, gracias a una enzima presente en el hongo, llamada ficina.

Por lo tanto, decir que comemos avispas al comer un higo es como decir que al comernos una cebolla nos comemos un ratón o un lobo huargo que murió y se descompuso en el suelo del que la recolectamos. Forma parte del ciclo de vida de estas especies.

Así que no, no hay nada de temer. Y de todos modos, tampoco nos pongamos tan exquisitos. Cosas más raras nos habremos comido.

Esta historia comienza en 1949, cuando George Snell y su equipo encontraron en el Laboratorio Jackson (Maine, EEUU) una cepa de ratones que tenían un extraño comportamiento. Al contrario que los ratones con los que trabajaban habitualmente, estos estaban aletargados y tenían muy poca actividad física. De hecho, casi nunca se movían por la jaula. Simplemente, se sentaban junto al comedero y comían durante todo el día. Es más, la única forma de hacer que se movieran era cambiarles de lugar el comedero. Cuando los investigadores hacían eso, los ratones se arrastraban hasta la nueva ubicación para seguir comiendo.

Como era de esperar, en esas condiciones de ingesta continuada y de baja actividad física, los ratones no tardaban mucho en engordar. Tratando de encontrar una explicación a su comportamiento, los investigadores dedujeron que podría deberse a una mutación en algún gen relacionado con el apetito y el gasto energético, pero a mediados del siglo XX no tenían forma de demostrarlo. Solo podía saberse, gracias a cruzamientos clásicos, que el comportamiento se debía a un solo gen, al que se denominó ob (por obesidad). A la estirpe de ratones se la llamó ob/ob, porque la alteración se producía en los dos alelos.

Un tiempo después, en 1965, en el mismo laboratorio apareció una nueva cepa procedente de los ob/ob. Estos ratones también comían en exceso y presentaban obesidad, pero se distinguían de sus progenitores por una importante diabetes, por lo que recibieron el nombre de db/db. Esta estirpe contribuyó a aclarar lo que ocurría con los ratones ob/ob pero para eso tuvieron que pasar 8 años más.

En 1973, Douglas Coleman utilizó parabiosis con los ratones db/db para saber qué les pasaba a los ratones ob/ob. La parabiosis es una técnica en la que se unen quirúrgicamente dos organismos vivos para desarrollar un sistema fisiológico único. Para evitar un rechazo inmunológico, la parabiosis requiere que los ratones tengan el mismo origen genético, como era el caso de los db/db y los ob/ob. Tras la parabiosis, en el ratón ob/ob desapareció el ansia por comer, mientras que en el ratón db/db no encontraron cambios. El resultado sugería que los ratones ob/ob habían recibido una molécula de los db/db que les reducía la ansiedad por la comida y, por tanto, evitaba la obesidad. Esa molécula debería estar relacionada con el gen mutado, pero hasta la década de los 90 del siglo pasado no pudo descubrirse cuál era.

Finalmente, Jeffrey Friedman, que había estudiado con Coleman, localizó una mutación en el cromosoma 6 de los ratones ob/ob en la Universidad de Rockefeller, Nueva York. En esa cepa, consiguió clonar el gen ob e identificó la hormona, a la que denominó “leptina”, del griego leptos, que significa “delgado”. Esta hormona, producida por el tejido adiposo, actúa sobre el cerebro enviando una señal de saciedad, de manera que cuanta más grasa contienen sus células, más hormona se produce y menos apetito se tiene. También actúa al contrario, al disminuir la grasa adiposa, se reduce la producción de hormona y se tiene más apetito. Es una manera muy elegante que tiene el organismo para controlar la ingesta y mantener el equilibrio del peso corporal. Friedman también observó que la inyección de leptina a los ratones mutados provocaba una pérdida de interés por la comida, corrían por la jaula y hacían girar la rueda. Como consecuencia, adelgazaban.

Estudios posteriores confirmaron que el gen db codifica el receptor de la leptina y que se expresa en el hipotálamo, una región del cerebro conocida por regular la sensación de hambre y el peso corporal. Estos descubrimientos cambiaron el paradigma de la obesidad. Hasta entonces se pensaba que era causada por falta de fuerza de voluntad en la ingesta de alimentos. El descubrimiento de la leptina demostró que la obesidad podía ser causada por un desequilibrio hormonal. Además, cambió la perspectiva sobre la función del tejido adiposo, que pasó de ser considerado un simple almacén de grasa inútil y que nadie quiere tener, a un partícipe importante en la regulación hormonal del organismo.

Puesto que los ratones ob/ob adelgazaban cuando se les inyectaba leptina, se llegó a pensar que la obesidad en los humanos se debería también a una mutación en el gen ob, y que inyecciones de la hormona podrían erradicar el problema. Sin embargo, el número de personas con obesidad debida a deficiencia congénita de leptina es tan bajo que todos los casos conocidos hasta el año 2010 no pasan de veinte. De hecho, la gran mayoría de las personas con obesidad presentan altos niveles de leptina en sangre, mayores incluso que las personas con peso normal. Esta aparente paradoja se debe a que, como en el caso de la insulina, las personas con obesidad suelen presentar resistencia a la leptina y la hormona se acumula en la sangre. Cuando esto sucede, el cerebro no entiende que hay que dejar de comer y no manda la señal de saciedad.

En definitiva, aunque el descubrimiento de la leptina fue un hito importantísimo que cambió varios paradigmas, por el momento resolver en problema de la obesidad no pasa por una inyección de una hormona para la mayoría de las personas, sino por insistir en mejorar los hábitos alimentarios, el ejercicio físico y, en general, tener estilos de vida más saludables.

Mecanismos moleculares de acción de IVM

IVM  es un derivado semisintético de la avermectina, lactona producida por Streptomyces avermitilis. Ha sido utilizado por muchos años en el tratamiento y control de parasitosis humana y veterinaria. En humanos, IVM es empleada con éxito desde hace décadas en el tratamiento de onchocercosis y otras helmintiasis y ectoparasitosis (GUZZO et al., 2002; MERCK CANADA INC., 2020).

Ciertos helmintos tienen en sus células musculares y nerviosas un canal selectivo para cloro (-) en la membrana celular que es sensible a glutamato (neurotransmisor excitador). La IVM abre estos canales, aumentando la permeabilidad de la célula al cloruro. Como consecuencia, la célula se hiperpolariza, y ocurre parálisis tónica y muerte del parásito por asfixia e inanición (Klafke et al., 2006). Este canal no se encuentra ni en los humanos ni en el virus, lo que implica que su mecanismo de acción para neutralizar el virus debe explicarse por otra vía. Sin embargo, en el Sistema nervioso central del humano (SNC) existen unos canales  de cloro activados por GABA que sí son sensibles a IVM (FERNÁNDEZ; FERNÁNDEZ, 2000). Entonces ¿Cómo es que IVM es segura para los humanos? En pacientes sanos, sin eventos neuroinflamatorios en curso, la barrera hematoencefálica (BHE) evita el paso de IVM del torrente sanguíneo al SNC. Pero ¿qué sucede en el caso de pacientes COVID-19 positivos? Una respuesta inmunológica innata oportuna y bien coordinada constituye la primera línea de defensa contra la infección viral (TOCHE, 2012). Las células inmunes eliminan los patógenos, llevan a la reparación del tejido y a la restauración de la homeostasis (FUENTES-ASPE, 2021). Sin embargo, el SARS-CoV-2 (agente etiológico de COVID-19) puede inducir respuestas excesivas y prolongadas de citoquinas/quimiocinas en algunos pacientes, provocando una “tormenta de citoquinas”, causante del Síndrome de estrés respiratorio agudo (SARS por sus siglas en inglés) y/o disfunción multiorgánica (FUENTES-ASPE, 2021). En consecuencia, no podemos descartar que en estos pacientes con un estado inflamatorio exacerbado, la permeabilidad endotelial en la BHE se vea afectada y pueda provocar trasvase de IVM al SNC, lo que puede causar efectos secundarios que no han sido evaluados en éstos pacientes.

Ese «otro» mecanismo asociado a IVM (y que sí se ha comprobado) es uno que señala a las proteínas de membrana importinas. Éstas son proteínas de transporte de biomoléculas desde el medio acuoso del citoplasma (citosol) hacia núcleo celular y que en ocasiones son utilizadas por los virus para ingresar al núcleo y replicar su material genético. IVM inhibe in vitro la importina IMPα/β1 y esto se ha citado ampliamente como el mecanismo de acción potencial contra el SARS-CoV-2 (KING et al., 2020). Si bien es cierto el virus SRAS-CoV-2 no se replica dentro del núcleo del huésped, es probable que la inhibición de IMPα/β1 por parte de IVM tenga efectos indirectos sobre la fisiopatología del virus. Otros mecanismos propuestos señalan la unión competitiva de IVM con la región de unión al receptor del huésped de la proteína pico S1 del SARS-CoV-2, todos ensayos de modelado molecular in silico (DAYER, 2020; HUSSIEN; ABDELAZIZ, 2020; LEHRER; RHEINSTEIN, 2020; MAURYA, 2020; NALLUSAMY et al., 2020; SURAVAJHALA et al., 2020). Se presume que la unión de IVM a la proteína espiga del SARS-CoV-1282 podría limitar la unión del virus al receptor de la ACE-2 previniendo la entrada celular del virus (KORY et al., 2020; DAYER, 2020; LEHRER; RHEINSTEIN, 2020; MAURYA, 2020). En animales, se han probado los efectos de la IVM sola en la infección por SARS-CoV-2 utilizando el hámster sirio dorado como modelo para COVID-19. Los resultados obtenidos señalan que La carga de ARN viral en el tracto respiratorio no se vio afectada por el tratamiento con IVM tanto en los cornetes nasales como en las muestras de pulmón. Además, el tratamiento con IVM no influyó en la tasa de replicación viral. Finalmente, el tratamiento con MIV no alteró los títulos virales infecciosos en los pulmones. Sin embargo, Los animales infectados y tratados con IVM mostraron una reducción significativa en la gravedad de los signos clínicos y, notablemente, el tratamiento con IVM redujo el déficit olfativo en los animales infectados por lo que se presume la acción de IVM sobre los signos de COVID-19 en el modelo de hámster dorado no es resultado de alguna actividad antiviral, sino probablemente una menor entrada del virus a la célula huésped (DIAS DE MELO et al., 2020).

Lo que se sabe hasta la fecha es lo reportado por Caly (CALY et al., 2020), quienes demostraron in vitro que IVM inhibe la replicación del virus SARS-CoV-2 con una sola adición de 5 µM a las células Vero-hSLAM, 2h después de la infección con SARS-CoV-2, reduciendo en aproximadamente 5000 veces en el ARN viral a las 48h. Sin embargo, esta concentración inhibitoria máxima media (IC50) para el virus es 35 veces mayor que la concentración plasmática máxima (C_máx) que se alcanza después de la dosis única de 200 μg/kg (14 mg en un adulto de 70 kg) comúnmente empleada para el control de la oncocercosis (PORTMANN-BARACCO et al., 2020). Aún a pesar de esta aparente inviabilidad en la práctica, la posibilidad de su empleo en profilaxis y tratamiento in vivo a la luz de los resultados experimentales in vitro han hecho que a la fecha se hayan efectuado varios estudios a nivel mundial para evaluar su efectividad para prevenir hospitalización, reducir el período de hospitalización, tratamiento sintomático o la recuperación tras COVID-19.

Trabajos de investigación que refieren efectividad de IVM en pacientes COVID-19

Los ensayos clínicos son experimentos controlados y regulados por ley que se desarrollan para probar el efecto de un medicamento en humanos una vez que ha finalizado la investigación in vitro y en animales. El objetivo es identificar las reacciones adversas y evaluar la seguridad y eficacia del fármaco en las cuatro fases que componen un ensayo de este tipo (BELINCHÓN, 2017). Para el caso de IVM y para la fecha de elaboración de éste artículo, se están realizando, en vías de realizar o culminados más de 70 estudios clínicos, de los cuales 8 están culminados y con resultados disponibles según la base de datos de estudios clínicos ClinicalTrials.gov: Turquía, Irak, Bangladesh, Argentina, España, Egipto, México. De los 8 trabajos, 5 le conceden a IVM la mejoría clínica de los pacientes.

¿Qué tienen en común todos ellos? 1) Los resultados se establecen con menos de 300 participantes (incluidos los controles) excepto el trabajo de Egipto con 600 y Argentina, con 500 participantes. 2) Las dosis, vías y tiempo de administración, condición del paciente al inicio del estudio, así como el acompañamiento o no de otros medicamentos en el esquema terapéutico de los pacientes fue absolutamente diferente en todos los trabajos.

¿Cuáles han sido los resultados de algunos de estos estudios?

Del total de trabajos que refieren reporte de resultados, en 4 se pudo asociar IVM con un menor riesgo de mortalidad (ERDMANN et al., 2021). Sin embargo, en líneas generales los resultados han sido contrastantes: un estudio no demostró la eficacia de la administración tardía de IVM (8-18 días después del inicio de los síntomas) en pacientes con COVID-19 grave tratados en combinación con otros fármacos (hidroxicloroquina, azitromicina, tocilizumab, esteroides) (CAMPRUBÍ et al., 2020), mientras que otro estudio observó una menor mortalidad, especialmente en pacientes con COVID-19 grave tratados con IVM además del esquema terapéutico estándar (hidroxicloroquina, azitromicina o ambas) (CEPELOWICZ et al., 2020).

El estudio argentino, uno de los mejor estructurados diseñado como un ensayo aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo concluyó que el tratamiento con IVM en pacientes con COVID-19 leve o moderado no tuvo un efecto significativo en la prevención de la hospitalización de pacientes (VALLEJO et al., 2021). En los puntos finales secundarios, no se observaron diferencias significativas excepto por el tiempo transcurrido desde la hospitalización hasta el soporte ventilatorio mecánico (SVM) invasivo, donde los pacientes que recibieron IVM la requirieron significativamente aún antes que los pacientes control.

En cuanto al estudio egipcio, otro de los más significativos con al menos 600 participantes diseñado como un ensayo de control aleatorizado ideal para evaluar fármacos y publicado en noviembre de 2020 en Research Square, llegó a la conclusión que IVM redujo significativamente tanto el número de muertes como la duración de la estancia hospitalaria del paciente en comparación con los protocolos de tratamiento egipcios estándar (ELGAZZAR et al., 2020). Sin embargo, este estudio fue recientemente retirado del sitio web (LAWRENCE, 2021). ¿La razón? No solamente se señala texto plagiado en la introducción del artículo sino que: 1) Los datos de los pacientes no estuvieron disponibles, a menos que uno de los autores aprobara la descarga de los mismos. 2) Dos de los revisores del estudio lograron tener acceso al archivo de datos de los pacientes, encontrándose con graves errores en el registro de datos en las fichas de Excel. 3) «Clonación» (o duplicación) de datos de varios pacientes. 4) Errores en la asignación al azar de los grupos de estudio. 5) Uso de estadísticas descriptivas que no coinciden con la preimpresión 6) Los resultados expresados en el texto publicado no coinciden con los archivos Excel de los datos. A la luz de las evidencias, Research Square decidió retirar esta preimpresión el 14 de julio 2021 debido a «una expresión de preocupación comunicada directamente a nuestro personal. Estas preocupaciones están ahora bajo investigación formal.»

Los estudios basados en metaanálisis tampoco han sido muy esclarecedores. En fecha reciente, el Grupo asesor científico de COVID-19 del Alberta Health Services (AHS) ha publicado un informe (actualizado al 28 de julio de 2021) a modo de revisión que resume la investigación científica de IVM para brindar orientación a los funcionarios de salud pública y los médicos de Alberta, Canadá (ERDMANN et al., 2021). Se efectuó una evaluación crítica formal de los metaanálisis identificados e incluidos en su revisión. Concluyeron que la calidad de los metaanálisis publicados a la fecha era cuestionable. Tal fue el caso del publicado por Lawrie y colaboradores (LAURIE et al, 2021), Hill (Hill et al., preimpresión) y Padhy (PADHY et al., 2020), todos atribuyendo beneficios de IVM en profilaxis y tratamiento de pacientes con COVID-19 hospitalizados. Es importante señalar que este informe si bien no encontró evidencia clara en los estudios y metaanálisis evaluados, hace referencia a otros 4 estudios en curso (incluyendo el argentino) cuyo diseño bien estructurado les otorga el potencial de generar evidencia concluyente: tres en Colombia (ClinicalTrials.gov NCT04602507, NCT04405843 y NCT04527211) y uno en Argentina (VALLEJOS et al., 2021) éste último, con resultados disponibles ya comentados anteriormente.

¿Qué significa esto? Que la gran heterogeneidad con la que se diseñan los protocolos experimentales (la mayoría de los estudios no describen claramente el efecto de los otros medicamentos administrados a los pacientes o qué otros factores podrían influir en sus hallazgos, o tiene fallas en la caracterización de los grupos) y la poca robustez en el número de muestras impide sacar conclusiones firmes.

Perspectivas atuales y futuras

Ciertamente, los resultados de algunos de éstos ensayos parecen apuntan hacia un efecto potencial aún no comprobado y que debería confirmarse antes de que se considere un uso generalizado clínico. El análisis a priori de estudios publicados que señalaban un rotundo éxito en la eficacia de IVM para pacientes covid-19 llevó a varios gobiernos latinoamericanos a implementaciones en el campo sin siquiera establecer pautas claras sobre dosis, tiempo, vía de administración y sin evidencia concluyente de eficacia y seguridad. En Perú, el Ministerio de Salud recomendó el uso de IVM para tratar los casos leves y graves de COVID-19 (MINISTERIO DE SALUD DEL PERÚ, 2020). Posteriormente, Bolivia agregó el medicamento a sus pautas para tratar las infecciones por coronavirus, mientras el ministro de salud reconocía que “es un producto que no tiene validación científica en el tratamiento del coronavirus” (MINISTERIO DE SALUD Y DEPORTES, nota de prensa mayo 2020).  El estado brasileño de Natal también lo promovió como preventivo, y estuvo incluido en el “kit covid” para ser tomado por profesionales de la salud y personas con mayor riesgo de enfermedad grave por el virus (PASSARINHO, 2021).  Sin embargo, cabe destacar las modificaciones a las pautas terapéuticas efectuadas por el grupo de trabajo del Instituto Nacional de Salud de Perú, quienes señalaron que “no hay evidencia actual a partir de ensayos clínicos aleatorizados para recomendar tratamientos específicos en pacientes con sospecha o confirmación de infección por COVID-19” por lo que dejan a discreción del médico la pauta terapéutica a seguir según la evolución individual de los casos (MODIFICACIÓN A LA RESOLUCIÓN MINISTERIAL N° 270-2020-MINSA).

¿La solución? La ejecución de ensayos clínicos aleatorizados con una mayor robustez relativo a número de participantes (miles), grupos bien delimitados y pautas de tratamiento estándar.

Ahora bien, a este punto de la pandemia se presenta un grave obstáculo para la realización de estudios confiables y de calidad para evaluar IVM: la excesiva publicidad, venta libre, seguridad de IVM y la incorporación a protocolos de profilaxis-tratamiento, han detonado la masificación de su uso, por lo que los grupos de investigación se han enfrentado a la dificultad de evaluar algo que ya es de uso generalizado tanto por pacientes que se automedican como por consumo por recomendación médica sin base probada (RODRÍGUEZ, 2020). Tal preocupación fue manifestada por el director ejecutivo del Instituto de Cardiología de Corrientes, Argentina, y uno de los principales autores del estudio publicado en la revista BMC Infectious Diseases. El mismo inconveniente fue referido por el Dr. Chaccour al señalar que muchos de los candidatos considerados para un ensayo en Perú acudían con antecedentes previos de consumo de IVM, lo que hace imposible poder incluirlos (RUEDA, 2021).

Por cierto: ¿cuál pudiera ser el impacto ambiental de este consumo masivo? Sabemos que IVM se elimina por orina y heces. De hecho, varios estudios han demostrado su presencia en ríos, humedales y otros cuerpos de agua naturales y cómo IVM eliminada por las heces de bovinos afecta la colonización de la materia fecal y su posterior degradación en el ambiente (IGLESIAS et al., 2005). En este mismo orden de ideas, investigadores de la Facultad de Ingeniería Ambiental de la Universidad Peruana Cayetano Heredia (UPCH) desarrollarán un proyecto que analizará en el Perú el impacto del uso masivo de la IVM para enfrentar el covid-19, en el medio ambiente (SUÁREZ, 2021). Se teme que altas concentraciones de IVM puedan estar afectando la vida silvestre dado el demostrado efecto tóxico que tiene sobre moluscos, peces, algas, entre otros. Este estudio se desarrollará durante todo el 2021. Seguro muchos estaremos muy atentos a los resultados que arroje este estudio.

Por todo lo anterior y, a pesar de la extensa publicidad que se le ha dado a IVM, podemos decir que al día de hoy no es posible afirmar fehacientemente que en efecto previene la infección o es un tratamiento eficaz para COVID-19 debido a la forma en que se han realizado los estudios hasta ahora. Y el futuro no es muy prometedor para evaluar la eficacia de IVM. Un ensayo de fase 3 requiere de miles de participantes (entre estudio y control). Y en Latinoamérica ese ensayo parece poco factible de continuar el consumo masivo y descontrolado de IVM.

El enfoque multivariado permite explorar vínculos estructurales que involucran una gran cantidad de variables, permitiendo también medios para clasificar el hábitat y la estructura del agroecosistema. Tomando como referencia la eficiencia de la depredación y/o parasitismo, abundancia poblacional y/o coexistencia de enemigos naturales con sus presas o huéspedes, la exploración de análisis multivariados puede ser de capital importancia para programas de manejo de plagas que se basan en principios de sustentabilidad, que es el suministro de información relacionada con la prospección de agentes de control biológico.

Entre los análisis multivariados que se han utilizado en estudios relacionados con la abundancia de herbívoros y la riqueza de enemigos naturales, han merecido especial atención los análisis basados en componentes principales, agrupamiento, análisis discriminante, stepwise, permanova, escalamiento multidimensional y análisis de correspondencia.

En un estudio multivariado realizado por Malaquias et al., (2017) que involucró formas ápices y aladas del pulgón Aphis gossypii Glover, 1877 (Hemiptera: Aphididae) y sus enemigos naturales en el algodón cultivado en diferentes espaciamientos, fue posible caracterizar los datos de abundancia temporal de pulgones y sus enemigos naturales, utilizando componentes principales; analizar el grado de correlación entre insectos y entre grupos de variables (plagas y enemigos naturales); identificar los principales enemigos naturales responsables de la regulación de las poblaciones de A. gossypii e investigar las similitudes en los patrones de aparición de artrópodos en diferentes espaciamientos de cultivos de algodón en dos cultivos.

En el estudio de Malaquias et al., (2017), se encontraron altas correlaciones entre la ocurrencia de Scymnus rubicundus (Erichson, 1847) con pulgones, las cuales se evidenciaron a través del análisis de componentes principales, así como el importante rol que la especie juega en el análisis de correlación canónica. La agrupación de la presencia de pulgones ápteros corresponde al patrón verificado para Chrysoperla externa en los tres espaciamientos diferentes entre filas (0,40; 0,80 o 1,60 m). Los resultados también indicaron que S. rubicundus es el principal candidato para la regulación de las poblaciones de áfidos en todos los espacios estudiados.

Los enfoques multivariados utilizados ayudan a optimizar las estrategias de control de plagas debido a la posibilidad de un mejor uso de las estrategias de muestreo de pulgones, así como la conservación y liberación de sus enemigos naturales. Dada la relevancia contextualizada anteriormente, alentamos el uso de tales análisis por entomólogos en estudios que involucren un gran número de interacciones insecto-plaga y sus depredadores y/o parasitoides.

Sin embargo, muchas de estas migraciones se convierten en forzadas, demostrándonos lo complicado que ha sido la acción antropogénica en un sentido bien amplio. Así, vemos avistamientos como el de la ballena gris del Pacífico, extinta hace unos 300 años del Atlántico, en el mar mediterráneo producto de la disminución del hielo Ártico, permitiendo que pudiera escabullirse hasta llegar a un destino inédito. Por otro lado, dromedarios y camellos originarios del África, que fueron llevados al desierto australiano. Incluso, organismos microscópicos como la diatomácea marina Neodenticula seminae que desde aproximadamente 800000 años desapareció del Atlántico Norte y que sin embargo reaparece en la zona, por lo que los investigadores la enmarcan como la primera migración trasatlántica de los tiempos modernos en lo referente al fitoplancton. Esto se da, en gran medida, ocasionado por el efecto del calentamiento global y el efecto invernadero. Para los ecologistas, este hecho puede traer problemas al provocar cambios en la cadena trófica perjudicando la fauna y flora del Atlántico.

A su vez, y desde esta perspectiva, la colecta fitoplanctónica desde cuerpos de aguas naturales hasta el laboratorio, se convierte en una migración forzada. Y es a partir de aquí, donde se inician avances relevantes para la ciencia, tecnología e innovación que van desde estudios taxonómicos hasta los de bioprospección. Así, ya una vez establecidos en su nuevo habitad, llamado ahora de fotobiorreactor, las microalgas se sentirán a gusto disfrutando de una incidencia de luz controlada o no, artificial o natural además de un medio nutriente que ayudará en el crecimiento y reproducción para así obtener mayor cantidad de biomasa, que será utilizada para diversas actividades de interés comercial.

Ahora, cuando se logra juntar aspectos técnicos, científicos en una cotidianidad social, emergen situaciones que ayudan a mejorar y equilibrar al medio ambiente. De esta forma, a finales del 2014, aparece una “simbiosis moderna de la arquitectura” lo que han llamado de bioarquitectura, el edificio BIQ (Bio Intelligent Quotient) un verdadero ambiente multifuncional donde la clorofícea Acutodesmus obliquus es el centro de atención. Este edificio construido en Hamburgo, Alemania, es un ejemplo de vivienda sostenible y amigable con el medio ambiente. Constituido con 129 paneles que cubren unos 200 m², cuando la luz solar golpea sobre ellos, comienza el proceso de fotosíntesis que lleva a la producción de biomasa y a partir de allí generar biogás que alimenta una celda de combustible que produce energía eléctrica. El CO₂ desprendido del proceso, es utilizado para alimentar los paneles manteniendo el sistema bajo condiciones autotróficas. Las microalgas, además de crear un modelo paisajístico verde y en movimiento, ayudan a proteger de la incidencia solar, creando ambientes más confortables durante el verano. Adicionalmente, mediante la geotermia, se genera otra fuente de energía y se aprovechan estos pozos llenos de salmuera como medio de cultivo junto con las aguas residuales domésticas. De esta forma, esta edificación de economía circular permite mantener el ambiente sin producir un impacto ambiental.

Una parte de la energía es producida por el calor desprendido por la biomasa celular originada en el proceso metabólico, otra por la geotermia, por lo que se prescinde de utilizar fuentes fósiles para generación de energía. A su vez, la fachada retiene el calor solar que se aplica para calefacción y calentar el agua. Además, la biomasa microalgal, más allá de ser utilizada para la formación de biogás, es materia prima potencial para formación de productos farmacéuticos, fertilizantes, alimentos y suplementos.

De esta forma, las microalgas bajo una visión futurista de pensamiento de energía y economía circular sustentable, tendría la oportunidad de habitar en nuestras casas.

¿Te gustaría convivir con ellas?

La información filtrada permitió la construcción de las curvas de reflectancia difusa (%R) reales con resolución espectral (λ) nm. Ver gráfica 1.

El ajuste trigonométrico es un método efectivo que permite parametrizar tanto las curvas de reflectancia difusa reales como las simuladas. Más aun, la parametrización trigonométrica permitió obtener la relación matemática entre los coeficientes de expansión de la serie de Fourier y los parámetros ópticos respectivos para el CO₂ en el caso de las curvas de reflectancia simuladas.  Es decir, los coeficientes de la serie de Fourier se convirtieron en referenciales durante el proceso de recuperación de los parámetros ópticos en la atmósfera porque al menos un coeficiente de Fourier arrojó una clara relación respecto a la concentración para cada contaminante estudiado. De modo que, al parametrizar trigonométricamente las curvas de reflectancia difusa reales se obtuvieron los coeficientes de Fourier.

Con la ayuda de los coeficientes de Fourier provenientes del ajuste de las curvas de reflectancia difusa reales del satélite se determinó la concentración de CO₂, no obstante, se presentó un nuevo método para la obtención en tiempo real y de forma continua de la concentración de contaminantes atmosféricos en cuanto a crecimiento, decrecimiento o variación de estos. La importancia del método presentado es la sensibilidad ante cambios en la concentración de contaminantes, lo que va más allá de la determinación de una concentración exacta.

Al realizar el análisis de cada uno de los coeficientes de parametrización de la serie Fourier al variar la concentración de CO₂, no se pudo determinar algún tipo de comportamiento regular para la mayoría de estos, exceptuando para la constante a_o, cuyo comportamiento se puede observar en la gráfica 2.

Esta dependencia representa un aporte importante que permite establecer una relación matemática de tipo polinomial de grado 3 entre la constante de Fourier  y la concentración del Dióxido de Carbono, CO_2. Esta relación es mostrada en la ecuación (1) y permite recuperar la concentración del dióxido de carbono, CO₂ en la atmósfera modelada.

a_o= 0,2922(%CO₂)³ – 0,5491(%CO₂)² + 0,3608(%CO₂) + 0,8573               (1)

Es posible que a estas alturas nos preguntemos: ¿qué se requiere para que un usuario utilice el método propuesto con la finalidad de determinar el contaminante a partir de la imagen satelital? Es por ello que a continuación se presenta de una forma sencilla los pasos a seguir en el método para el usuario (ver figura 1).

1. Obtener las imágenes multiespectrales satelitales y meta data respectiva. Es decir, en la meta data aparecerá la reflectancia difusa radial real.
2. Filtrar la meta data.
3. Obtener las curvas espectrales de reflectancia difusa.
4. Parametrizar las curvas trigonométricamente y obtener los coeficientes de Fourier.
5. Sustituir en la ecuación (1) los coeficientes de Fourier para determinar la concentración del contaminante.