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¿Es posible “oler” una enfermedad?

Por Laura López Mascaraque (CSIC)*

Aunque el olfato es el más desconocido de los sentidos, es bien sabido que los olores pueden provocar reacciones emocionales, físicas y mentales. Así, algunos olores desagradables y penetrantes, denominados hedores, se han asociado históricamente tanto a la muerte como a la transmisión de enfermedades.

Antes de que se comenzaran a perfeccionar los medios de investigación médica a partir del siglo XVIII, el análisis del olor y color de la orina era el recurso más empleado en el diagnóstico. Desde la Edad Media existían ruedas de orina, divididas en 20 colores posibles, con categorías olfativas que marcaban analogías entre estos caracteres y la dolencia. Los pacientes llevaban la orina en frascos de cristal transparente y los médicos, además de observarla, basaban su diagnóstico también en su sabor. En 1764, el inglés Thomas Willis describió como muy dulce, similar a la miel, la orina de una persona diabética, por lo que a esta enfermedad se la denominó Diabetes mellitus, e incluso durante un tiempo se la llamó enfermedad de Willis.

Rueda de orina medieval que se utilizaba para la realización de uroscopias

Rueda de orina medieval que se utilizaba para la realización de uroscopias.

Hay otras anécdotas curiosas, como la “enfermedad del jarabe del arce”, una patología rara de origen metabólico así llamada por el olor dulzón de la orina de los pacientes, similar al de este alimento. En otros casos, la orina puede oler a pescado si se padece trimetilaminuria (o síndrome de olor a pescado), mientras que el olor a levadura o el olor a amoniaco se debe a la presencia de determinadas bacterias.

El cirujano francés Landré-Beauvais (1772-1840) recomendaba a los médicos memorizar los diferentes olores que exhalaban los cuerpos, tanto sanos como enfermos, a fin de crear una tabla olfativa de las enfermedades para elaborar un primer diagnóstico. En concreto, él y sus seguidores entendían que la halitosis es uno de los signos del empacho e intentaban descubrir determinadas enfermedades por las alteraciones del aliento. Pensaban que algunas patologías tenían un determinado olor, es decir, hacían emanar del cuerpo del paciente compuestos orgánicos volátiles específicos. No les faltaba razón, y aunque hoy día el uso del olfato en la práctica médica ha desaparecido, sabemos que el patrón aromático que desprende una persona enferma es distinto al de una sana:

  • Un aliento con olor afrutado se manifiesta a medida que el organismo elimina el exceso de acetona a través de la respiración, lo que puede ocurrir en caso de diabetes.
  • Un aliento que huele a pescado crudo se produce por un trastorno del hígado (insuficiencia hepática).
  • Un aliento con olor a vinagre es desprendido por algunos pacientes con esquizofrenia.
  • El olor similar al amoniaco (parecido a la orina) suele ser signo de insuficiencia renal o infección en la vejiga.

El análisis moderno del aliento empezó en la década de 1970, cuando el doble premio Nobel de Química (1954) y de la Paz (1962) Linus Pauling detectó por cromatografía de gases más de doscientos compuestos orgánicos volátiles, aunque en la actualidad sabemos que por nuestra boca podemos exhalar más de tres mil compuestos. Entre las pruebas de aliento más conocidas actualmente destacan la que se realiza para detectar la presencia de la bacteria Helicobacter pylori, responsable de úlceras e inflamación del estómago y de la gastritis; las pruebas de alcoholemia que identifican la presencia de etanol y acetaldehído; y las que detectan óxido nítrico como predictivo del asma infantil.

Del olfato canino a las narices electrónicas

Existen indicios de que perros bien entrenados pueden detectar tumores cancerígenos a partir del aliento y las heces. Distintos laboratorios intentan descubrir algún elemento común de los diferentes tumores y, dado que estos animales poseen una enorme capacidad de discriminación odorífera, incluso con olores extremadamente parecidos en su composición química, están siendo entrenados para que, oliendo la orina de los pacientes, puedan indicar o predecir la existencia de cáncer de próstata, pulmón y piel. Una vez se conozcan los tipos de compuestos segregados por las células tumorales que identifican los perros, se podrán desarrollar narices electrónicas para complementar la práctica clínica.

Las narices electrónicas utilizan sensores químicos de vapores (gases) para analizar algunos compuestos orgánicos volátiles que se exhalan en el aliento. Esperamos que, en un futuro próximo, esta identificación electrónica de los olores permita establecer biomarcadores que contribuyan al diagnóstico precoz de diferentes tipos de asma, diabetes, cáncer o enfermedades tropicales como hidatidosis, leishmaniasis y dengue.

De hecho, en la actualidad, se está estudiando la posibilidad de desarrollar narices electrónicas para ayudar en el diagnóstico de la enfermedad Covid-19 a través del aliento de una persona, a fin de detectar la presencia o no del SARS-CoV-2. El paso previo imprescindible será identificar los compuestos orgánicos volátiles propios de esta enfermedad. También, varios estudios a nivel internacional han reportado una asociación directa de la pérdida abrupta del olfato y/o gusto (anosmia/ageusia) como un síntoma temprano común de esta enfermedad. Por ello, varias asociaciones médicas, y en distintos países, han apuntado que la anosmia podría ser un buen marcador de presencia en casos asintomáticos. Además, parece que este síntoma también podría indicar que la infección por SARS-CoV-2 no será tan severa.

 

Laura López Mascaraque es investigadora del Instituto Cajal del CSIC y autora, junto con José Ramón Alonso, de la Universidad de Salamanca, del libro El olfato de la colección ¿Qué sabemos de? (CSIC-Catarata).

Coronavirus, presupuesto europeo y Política Agraria Común (PAC): ¿vuelta a la casilla de salida?

Por Tomás García-Azcárate (CSIC)*

En mis conversaciones con mis antiguos colegas de la Comisión Europea, todos ellos teletrabajando en el momento de escribir este artículo, a menudo surge una palabra: antes. ‘Antes’ no se refiere a la época de los romanos. ‘Antes’ era a principios de marzo, antes de la crisis del coronavirus.

Antes, todo era relativamente sencillo. Se discutía firmemente sobre las perspectivas financieras de la Unión, el marco presupuesto para el período 2020-2027. La base para el cálculo es el Producto Interior Bruto (PIB). El ‘club de los rácanos’ defendía un límite del 1%; el Parlamento Europeo proponía el 1,3% y, en el Consejo, los Estados miembros discutían sobre la base de una llamada “propuesta de compromiso”, en torno a un 1,07%.

Pero hoy, ¿quién podría tener la osadía de estimar cuál será el PIB europeo en 2020 y los años siguientes? Se desconoce el impacto inmediato de la crisis. Después, algunos economistas eminentes hablan de una recuperación en ‘V’ (recuperación rápida y vuelta rápida a la normalidad); otros explican que tendrá forma de ‘U’ (crisis duradera pero con recuperación rápida); otros argumentan que será una ‘L’ (recuperación lenta y progresiva); algunos incluso hablan de ‘W’ (recuperación con recaídas).  En realidad, nadie sabe nada.

Antes, la discusión presupuestaria se estaba retrasando. Los optimistas esperaban un acuerdo antes de fin de año, bajo la presidencia alemana. Pero es aún menos probable hoy que ayer.

La naturaleza liliputiense del presupuesto europeo se hizo aún más clara con la crisis del coranavirus. Al menos, en marzo pasado, el Consejo acordó un paquete de ayudas de emergencia COVID-19 de 540.000 millones, aproximadamente tres veces y medio el presupuesto anual de toda la Unión.

Incluso circula un globo-sonda con una cifra presupuestaria del 2%, como medida excepcional y temporal para hacer frente a la crisis. Esto explotaría el límite presupuestario máximo fijado y, como tal, me parece poco probable. Pero, cosas veredes, amigo Sancho.

Paisaje castellano

Consecuencias para la PAC

Antes, dado que las discusiones presupuestarias se habían retrasado, sabíamos que la nueva PAC no entraría en vigor, como se había (voluntaristamente) anunciado inicialmente, para el 1 de enero de 2021. Ya estábamos discutiendo un retraso de al menos un año. Fui una de las pocas voces que dijo que la demora iba a ser de al menos dos años y hoy nadie nos contradice.

Pero hay un problema sin resolver: ¿con qué presupuesto para ayudas directas? La Comisión había, lógicamente, propuesto tomar sus propuestas presupuestarias como base para el debate, pero ya ha anunciado que en abril presentará nuevas propuestas. ¿Qué ayudas directas cobraran los agricultores europeos, si no hay un acuerdo antes de fin de año?

Antes sabíamos que la Comisión quería limitar los presupuestos agrarios y de cohesión para financiar las nuevas prioridades. También sabíamos que ciertos gobiernos, entre ellos el francés y el español, defendían el mantenimiento, al menos en términos nominales, del presupuesto de la PAC. En un contexto de baja inflación, este sería un buen resultado. Pero, y en esto están de acuerdo, todos los economistas saben que la explosión del gasto público que estamos experimentando finalmente generará una mayor inflación.

Ganado bovino

Antes, no sin confusión, teníamos una propuesta de una nueva PAC sobre la mesa de negociaciones y sabíamos que un día u otro, se juntaría con la discusión del Pacto Verde Europeo y la estrategia ‘De la granja a la mesa’. La cosa estaba ciertamente confusa y ahora nos anuncian que el presupuesto europeo debe utilizarse para un nuevo Plan Marshall.

Antes, se temía que la nueva PAC iba a representar un aumento (bastante lógico en un contexto de mitigación y adaptación al cambio climático) de la contribución medioambiental solicitada a los agricultores y una disminución (estancamiento en términos nominales, en el mejor de los casos) de los fondos disponibles.

La cuadratura del círculo no era sencilla, porque el reto climático no se resolverá sin una participación activa de los actores económicos, y aumentar las obligaciones disminuyendo los apoyos no es una manera sencilla de convencer, sensibilizar y movilizar a un colectivo.

Algunos abogan, no sin buenas razones, por una reducción de la presión ambiental sobre la agricultura. Sin llegar a la desafortunada frase del presidente Sarkozy “Estamos hartos de medioambiente”, plantean escalonar más en el tiempo las exigencias.

Sequía

La gestión agraria juega un papel fundamental ante los retos del cambio global.

Pero, si realmente hay una emergencia ambiental, ¿es razonable retrasar los cambios necesarios? Si la Unión Europea y los Estados miembros han  asumido compromisos internacionales, ¿son compatibles con un cambio de ritmo? Estas son preguntas a las que no tengo respuestas pero que nuestros responsables políticos no podrán eludir.

Antes, se hablaba mucho, y con razón, de la PAC de la transición ecológica y la agroecología, de la resiliencia ambiental. Hoy, también estamos hablando de la resiliencia económica y alimentaria. Estos son los grandes retos a los que tiene que hacer frente nuestra sociedad. Desde el CSIC, estamos orgullosos de estar contribuyendo a que estos debates estén basados en evidencias científicas y que los actores sociales y políticos tomen sus decisiones con el mejor conocimiento de causa.

 

* Tomás García-Azcárate es vicedirector del Instituto de Economía, Geografía y Demografía (IEGD) del Centro de Ciencias Humanas y Sociales (CCHS) del CSIC, investigador del grupo Desarrollo Territorial Sostenible del mismo instituto y del Centro de Estudios e Investigación para la Gestión de Riesgos Agrarios y Medioambientales (CEIGRAM) de la Universidad Politécnica de Madrid. Es especialista en Política Agraria Común (PAC) y mercados agrarios, con especial interés en las relaciones entre políticas agrarias y derecho de la competencia. Ha sido durante 28 años coordinador del Observatorio Europeo de precios y mercados agrícolas y, durante 7, catedrático de Política Agraria Común en la Universidad Libre de Bruselas.

Este artículo forma parte de la serie de reflexiones titulada: ‘Sistema agroalimentario en un mundo post COVID-19’una iniciativa del grupo de investigación Sistemas Agroalimentarios y Desarrollo Territorial del Instituto de Economía, Geografía y Demografía del CSIC. Otros textos publicados de esta misma serie: La crisis del coronavirus y el imperativo de fomentar la resiliencia de los mercados internacionales de alimentos.

Únete a la ciencia ciudadana: pon a tu ordenador a cribar fármacos contra el coronavirus

Por Mar Gulis (CSIC)

Colaborar desde casa en la búsqueda de medicamentos que frenen el coronavirus ya es posible gracias a un nuevo proyecto de ciencia ciudadana impulsado por el CSIC y la Fundación Ibercivis. Basta con tener un ordenador, conexión a internet y unirse, instalando un programa, a la red de computación distribuida de Ibercivis. A partir de ese momento, cada vez que se active el salvapantallas, tu ordenador se pondrá a hacer cálculos que servirán para conocer si fármacos que se están utilizando para tratar otras enfermedades víricas, como el ébola, la infección por VIH (causante del sida), la hepatitis B o la gripe, logran inhibir una proteína clave en la reproducción del virus SARS-CoV-2. Si quieres saber más, aquí te damos algunas claves del proyecto, que responde a las siglas ‘COVID-PHYM’.

Ciencia ciudadana

¿Por qué probar compuestos que ya existen?

Pues para ganar tiempo en el control de la pandemia. Como los medicamentos aprobados ya han demostrado ser suficientemente seguros para nuestra salud, podrían estar disponibles para tratar a pacientes con COVID-19 mucho antes que un fármaco de nueva creación.

En cualquier caso, aunque un medicamento esté aprobado, hay que demostrar que es eficaz contra este coronavirus. Los ensayos clínicos con personas son muy costosos en términos económicos, de tiempo y de esfuerzo para los pacientes y el sistema sanitario. Así que, antes de hacer pruebas de este tipo, conviene utilizar técnicas informáticas para seleccionar buenos candidatos, es decir, fármacos que tengan realmente oportunidades de funcionar.

¿Cuál es la diana terapéutica?

La proteína que se quiere inhibir se conoce como ARN polimerasa dependiente de ARN’ y ha sido escogida porque juega un papel central en la replicación y transcripción del material genético del virus. Si se neutraliza, se puede frenar la propagación del virus en el organismo y ayudar en la curación.

¿Qué pintan los ordenadores personales en todo esto?

Como explica Javier Martínez de Salazar, investigador del CSIC en el Instituto de Estructura de la Materia y líder del grupo que está detrás de esta iniciativa (Biophym), buscar con técnicas informáticas un compuesto capaz de neutralizar una proteína concreta es como probar un enorme número de llaves para abrir una cerradura. “Como en el caso de una llave y una cerradura, hay que encontrar el fármaco que mejor se adapte a la estructura de la zona de la proteína en la que esta realiza su función; el problema es que los modelos basados en la química-física que nos permiten hacerlo implican realizar cientos de miles de cálculos para medir la fuerza de la interacción de cada una de las posibles asociaciones entre el fármaco y la proteína”, advierte Javier Ramos Díaz, uno de los investigadores del grupo.

Un ordenador convencional tardaría varios años en ejecutar los cálculos necesarios para llevar a cabo la investigación. Por eso, el proyecto necesita la colaboración ciudadana: es decir, muchos ordenadores de personas voluntarias que reciban y procesen pequeños paquetes de trabajo. De este modo será posible conseguir una potencia de cálculo similar a la de un supercomputador y realizar todas las tareas previstas.

Coronavirus y proteina diana

Principal: imagen al microscopio electrónico del virus SARS-CoV-2 . Arriba a la derecha: estructura de la ARN-Polimerasa del SARS-CoV-2. / Center for Disease Control/epa/dpa y PDB Id: 6M71.

Realmente, ¿es eficaz distribuir el trabajo en muchos ordenadores?

Sí. Esta forma de trabajar se conoce como computación distribuida, y lleva cerca de 20 años ayudando con éxito a llevar a cabo proyectos científicos que demandan una gran capacidad de procesamiento. Uno de los ejemplos más vistosos es el proyecto SETI, que ha conseguido que millones de voluntarios y voluntarias contribuyan con sus ordenadores a analizar señales de radio procedentes del espacio en busca de indicios de vida extraterrestre. Para facilitar su puesta en marcha, la Universidad de Berkeley desarrolló la plataforma de computación distribuida BOINC, un programa de código abierto que actualmente utilizan numerosos centros de investigación de todo el mundo en áreas tan diversas como la física, las matemáticas, la climatología o la astrofísica.

En España, uno de los principales impulsores de este paradigma de computación ha sido Ibercivis. Aunque actualmente esta fundación se dedica a promover todo tipo de iniciativas de ciencia ciudadana, cuenta con una infraestructura de computación distribuida basada en BOINC con más de 20.000 voluntarios y voluntarias que ceden la potencia de cálculo de sus ordenadores y que ha dado soporte a más de 15 proyectos de investigación.

¿Qué hay que hacer para colaborar?

Solo necesitas descargar el programa BOINC y unirte a ‘Ibercivis BOINC’ en el momento de la instalación. Al hacerlo podrás elegir fácilmente cuándo y cómo participar. Si no quieres que el rendimiento del ordenador se vea afectado mientras lo usas, deja activada la configuración por defecto para que el programa solo se ejecute en los tiempos de pausa, cuando salta el salvapantallas.