lunes, 27 de abril de 2015

Datos en correo electrónico

En el artículo escrito el año 2008 por los investigadores Albarran, De Pablos y Montero, con el título “Uso del correo electrónico: Un análisis empírico en la UCM”, se menciona que en las últimas décadas, el uso de computadoras personales ha popularizado un número considerable de servicios de información, incluyendo el correo electrónico. El correo electrónico, o en la jerga anglosajona el e-mail, es una forma de intercambio de información en la que se mandan mensajes de una computadora personal o terminal a otra vía módems y sistemas de telecomunicaciones. El uso del correo comenzó con ARPAnet, red precursora de Internet, en el año 1969 en los Estados Unidos, extendiéndose de forma gradual con el uso de los mainframes y las minicomputadoras basadas en redes locales en los años setenta y con un rápido crecimiento gracias al uso de Internet en la década de los años ochenta. El correo electrónico en sus inicios se plantea como un medio de intercambio de información para grupos pequeños y selectos. Actualmente su uso se ha extendido a millones de usuarios por todo el mundo.

El correo electrónico es una aplicación de Internet cuya finalidad consiste en procurar la comunicación entre dos o más personas a través del intercambio de textos escritos digitalizados. En la tesis doctoral escrita el año 2006 titulada “El correo electrónico: El nacimiento de un nuevo género”, por la investigadora Cristina Vela, este medio permite y genera un tipo de interacción verbal mediatizada de carácter diferido. Se trata de un sistema basado en un principio simple: Un usuario de correo electrónico dispone de un espacio, denominado buzón, en una computadora conectada constantemente a la red, al servidor, en el que se almacenan los mensajes enviados por otros usuarios. Este buzón se identifica mediante una secuencia llamada dirección electrónica. Cuando se quiere acceder a la consulta de los mensajes recibidos basta con conectarse con el servidor y abrir, mediante la palabra clave, el buzón. Los mensajes pueden conservarse en el servidor, ocupando un espacio en el mismo, o descargarse y guardarse en la computadora del usuario. El tipo de sistema empleado para el acceso al buzón, a través del servicio de correo en la Web o de un sistema de acceso local, determina una u otra circunstancia.

El correo electrónico se diferencia en un aspecto muy importante del resto de las aplicaciones de Internet como Telnet, FTP o la Web. Todos estos servicios y protocolos presuponen una conexión directa entre remitente y destinatario, es decir, entre la máquina cliente y la máquina servidor, en tiempo real. En el caso del correo electrónico esta relación es diferente. La computadora del destinatario no tiene que estar conectada a la red al mismo tiempo que la del remitente, ya que en el correo electrónico intervienen unas entidades denominadas “enrutadores de correo”, servidores locales de correo electrónico, que reciben y aceptan los mensajes para transmitirlos, posteriormente, a sus destinatarios finales. Para llevar a cabo esta mediación los usuarios deben utilizar programas adecuados de gestión de correo que dominen el “protocolo simple de transferencia de correo”. Este protocolo no sólo le es útil al remitente de un mensaje para asegurar su recepción, sino que es empleado por los enrutadores de correo para hacer que los mensajes circulen entre ellos.

Vela, en la tesis doctoral citada, señala que el mensaje viaja de un enrutador de correo al siguiente hasta que llega a aquél que tiene competencias para el destinatario del mensaje. El hecho de tener competencias significa que el destinatario ha contratado un buzón en el servidor de correo electrónico. El software del servidor de correo guarda los mensajes separándolos en directorios por usuarios. Una vez en el buzón, cada usuario se encarga de recoger por sí mismo su correo mediante el software adecuado. Además de la ventaja que supone recuperar el correo cuando se quiera, con este método un usuario puede consultar su correo desde cualquier computadora, independientemente de dónde se encuentre, siempre que disponga de acceso a Internet. Estos beneficios se ofrecen en las cuentas de correo a través del “protocolo de oficina de correo”, al que se suele acceder a través del correo en la Web, aunque también es posible consultarlo mediante sistemas de gestión independientes de la Web.

Albarran y sus colegas, en el artículo citado anteriormente, mencionan que el correo electrónico es el servicio más utilizado de los que existen hoy en Internet. Desde el año 1970 se ha empleado como herramienta de comunicación para relaciones académicas y personales. Por el año 1990, la popularidad y ubicuidad del correo sobre el resto de los medios de comunicación tradicionales ha permitido que se reconozca como medio estándar de comunicación. Algunos hitos interesantes en la historia del correo electrónico son los siguientes: (1) Octubre 1969, Leonard Kleinrock, un profesor de informática de la universidad de UCLA manda el primer mensaje de correo electrónico a un compañero de la universidad de Stanford. (2) Marzo 1972, Ray Tomlinson, autor del primer software para correo electrónico, elige el símbolo @ para las direcciones de correo electrónico. (3) Febrero 1976, la reina Isabel II es la primera jefa de estado en mandar un mensaje de correo electrónico. (4) Otoño 1976, Jimmy Carter y Walter Mondale utilizan correo electrónico todos los días durante su campaña para coordinar itinerarios. Un mensaje simple cuesta cuatro dólares. (5) Septiembre 1983, el college de Colby en Waterville, Maine es una de las primeras instituciones de educación superior en asignar cuentas de correo a todos sus estudiantes. (6) Enero 1994, el New Yorker publica una entrevista sobre correo electrónico con Bill Gates, quien escribe: “nuestro correo es totalmente seguro”.

lunes, 20 de abril de 2015

Actividad antimicrobiana de nanopartículas de plata

El investigador Solomon y sus colegas, en el libro publicado el año 2007 titulado “Nano-partículas de plata”, mencionan que la preparación de nano-partículas metálicas tiene gran interés debido a sus propiedades ópticas, eléctricas, catalíticas, bactericidas, etc. Estas propiedades dependen del tamaño, la forma y la dispersión de las nano-partículas, que pueden ser controladas a partir del método de síntesis. Dentro de los parámetros que influyen en la morfología de las nano-partículas se encuentran la elección del agente reductor, las cantidades relativas y las concentraciones de reactivos, la temperatura y la duración de la reacción. Según Moralez y sus colegas, en el artículo escrito el año 2009 con el título “Síntesis y caracterización de nano-partículas de plata por la ruta Sol-Gel a partir de Nitrato de Plata”, la plata tiene una larga historia en exitosas aplicaciones médicas. Estudios recientes han mostrado que en su forma de nano-partículas son altamente efectivas como agentes antimicrobiales contra bacterias y virus. Diferentes rutas de producción de nano-partículas de plata han sido investigadas. Algunas están basadas en la reducción de nitrato de plata por borohidruro de sodio o citrato de sodio. Otros métodos incluyen el uso de microondas, electrólisis, co-condensación, microemulsión y foto-reducción de iones de plata. En el artículo titulado “Nano-partículas y sus aplicaciones biológicas y medio ambientales”, escrita por Liu el año 2006, se menciona que los nano-materiales son producidos de diferentes materiales y de formas diversas: Esferas, tubos, alambres, entre otras. A su vez, son clasificados con base al tipo de material en: Metálicos, semiconductores y poliméricos. Según Luo y sus colegas, en el artículo publicado el año 2005 con el título “El rol del polietileno glicol en la formación de nano-partículas de plata”, los metales a nivel nanométrico poseen propiedades ópticas, electrónicas, catalíticas, magnéticas, etc. que difieren significativamente de aquellas presentes a mayor escala. Dichas propiedades están fuertemente relacionadas con el tamaño, forma, composición, cristalinidad y estructura de la partícula.

Al año 2012, en el artículo escrito por Seil y Webster titulado “Aplicaciones antimicrobianas de la nanotecnología: Métodos y literatura”, se menciona que con el auge de la nanotecnología se han desarrollado ciertos nanomateriales, en particular nano partículas inorgánicas, que presentan un marcado efecto microbicida sobre una amplia variedad de microorganismos, tales como virus, bacterias y hongos. Según Hajipour y sus colegas, en el libro publicado el año 2012 con el título “Propiedades antibacteriales de las nano-partículas”, la capacidad microbicida de las nano-partículas está vinculada a la naturaleza del material y a ciertas características intrínsecas de las mismas, como sus dimensiones nanómetricas, lo cual les permite ser internalizadas con mayor facilidad en los microorganismos, y la alta relación área/volumen que permite un mayor contacto e interacción con dichos microorganismos. Seil y Webster, en el artículo citado, mencionan que entre las nano-partículas que han demostrado tener propiedades microbicidas las más importantes son las de plata, óxido de zinc, cobre u óxidos de hierro. Las primeras tres sustancias ya presentan esta propiedad en su forma macroscópica, mientras que los óxidos de hierro únicamente resultan ser microbicidas en forma nano estructurada. Las nano- partículas presentan mecanismos de acción microbicida totalmente diferentes a los antibióticos tradicionales, proporcionando así una alternativa promisoria. Hajipour y sus colegas, en el libro citado, indican que los mecanismos de toxicidad que presentan las nano-partículas con acción bactericida sobre los microorganismos no han sido completamente dilucidados, aunque se han postulado varios. Entre éstos se pueden mencionar perturbaciones en las funciones de la membrana celular, las cuales alteran la permeabilidad y la respiración celular, el ingreso de las nano-partículas a la célula, lo que genera una alteración en las funciones de las proteínas y el ácido desoxirribonucleico, o la producción de especies oxidativas debido a la presencia de nano-partículas en el interior de la célula. Cioffi & Rai, en el libro publicado el año 2012 con el título “Nano-antimicrobianos”, mencionan que no es sencillo realizar un análisis comparativo de los datos de la bibliografía ya que la acción bactericida dependerá de una amplia variedad de factores entre los que se pueden mencionar: el tamaño y la forma de las nano-partículas, su composición química, el recubrimiento y su carga superficial potencial y la concentración de nano-partículas utilizada.

Las nano-partículas metálicas, que han resultado más promisorias como agentes bactericidas son las nano-partículas de plata debido a que la capacidad microbicida de la plata es conocida desde hace siglos. Castellano y sus colegas, en el artículo publicado el año 2007 con el título “Evaluación comparativa de los apósitos y fármacos antimicrobianos que contienen plata”, mencionan que de hecho existen antecedentes que se remontan a la época del Imperio Romano, donde se empleaba plata para potabilizar el agua y en la actualidad ésta se sigue utilizada en muchos dispositivos de purificación. Klasen, en el artículo escrito el año 2000 con el título “Revisión histórica del uso de plata en el tratamiento de quemaduras”, complementa mencionando que en el siglo diecinueve se usaba nitrato de plata para permitir la epitelización y promover la cicatrización de heridas. Según Chopra, en el artículo publicado el año 2007 con el título “El creciente uso de productos con base de plata como agentes antimicrobianos: ¿Un desarrollo útil o un motivo de preocupación?”, en los años 1940, en pleno auge de la penicilina, se introdujo el uso de la plata para el tratamiento de infecciones bacterianas. En general, la preparación y la estabilización de las nano-partículas metálicas se realizan a través de métodos físicos y químicos. Según Guzmán y sus colegas, en el artículo publicado el año 2009 con el título “Síntesis de nano-particulas de plata por el método de reducción química y su actividad antibacterial”, en el caso de los métodos químicos, se utiliza la reducción química, técnicas electroquímicas y fotoquímicas, siendo la primera la estrategia más empleada en el caso de las nano-partículas de plata, ya que se obtienen dispersiones coloidales estables de la forma y el tamaño deseados, tanto en medio acuoso como orgánico.

lunes, 13 de abril de 2015

Actividad nanobacteriana de nanopartículas de plata

En el artículo escrito el año 2009, por Vásquez y sus colegas con el título “Aplicaciones medicas de las nanotecnologías en relación con otras tecnologías NBIC”, la nanotecnología es la creación de materiales, dispositivos y sistemas útiles por medio de la manipulación de la materia a una escala nanoscopica. Un nanómetro es una billonésima parte de un metro. La nanotecnología se aplica a casi toda área imaginable, tal como la electrónica, magnética, óptica, tecnología informática, creación de materiales y biomedicina. Según Valdez, en el libro escrito el año 2010 con el título “Nanotecnología”, debido a su pequeño tamaño, los dispositivos a escala manométrica pueden interactuar fácilmente con biomoléculas localizadas tanto en la superficie como en el interior de las células. Al obtener acceso a tantas áreas del cuerpo, tienen la posibilidad de detectar enfermedades y de administrar tratamiento en formas que fueron inimaginables en el pasado.

En el artículo escrito el año 1993 por el investigador Hoyme con el título “Significancia clínica de la profilaxis Credé en Alemania al presente”, se menciona que la plata ha sido utilizada por sus propiedades antimicrobianas por cientos de años. Originalmente, se usaban conductos construidos con este metal para preservar el agua y su aplicación como propuesta médica está documentada desde el año setecientos cincuenta. El primer artículo científico que describe el uso de la plata como antibacteriano fue atribuido a Credé para la prevención de infecciones oculares en los neonatos en el año 1881 y como antiséptico en el año 1901. La eficacia del nitrato de plata contra “Pseudomonas aeruginosa” se vio como un importante beneficio debido a que estos microorganismos eran considerados una causa primaria de muerte en pacientes con heridas por quemaduras extensas. Según Feng y sus colegas, en el artículo escrito el año 2000 con el título “Un estudio de la mecánica del efecto antibacterial de los iones de plata en Escherichia coli y Staphylococcus aureus”, los iones de plata han sido ampliamente conocidos por tener efectos inhibitorios, bactericidas y propiedades antimicrobianas de amplio espectro. Algunas sales de plata han demostrado ser efectivas contra quemaduras, osteomielitis crónica severa, infecciones del tracto urinario e infecciones por catéteres venoso centrales.

En palabras de McDonell, en el artículo publicado el año 2007 con el título “Desinfección química”, el más importante compuesto de plata utilizado es la sulfadiazina de plata, aunque la plata metálica y otras sales como el acetato de plata, el nitrato de plata y las proteínas de plata las cuales tienen propiedades antimicrobianas forman parte de la amplia lista de componentes con las propiedades mencionadas. Al año 2007, en el reporte anual publicado por la Organización Mundial de la Salud con el título “Modelo de medicinas esenciales”, la plata forma parte del listado de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud. Según Carr y sus colegas, en el artículo publicado el año 1973 con el título “Sulfadiazina de plata: Actividad bacterial in vitro”, los iones de plata liberados por dichos fármacos interactúan con estructuras dentro, de las enzimas y el ácido desoxirribonucleico, y sobre la membrana del patógeno, inhibiendo su actividad.

En el artículo publicado el año 2008, por Yoon y sus colegas con el título “Características antimicrobianas de las nano partículas de aerosol de plata contra los bioaerosoles Bacillus subtilis”, se menciona que las investigaciones dirigidas a la búsqueda de otras alternativas para el tratamiento de las infecciones causadas por bacterias y virus resistentes se incrementan con el paso del tiempo. Dentro de la gama de compuestos cuya actividad bactericida se está investigando, las nano-partículas de plata surgen como un prometedor agente antibacteriano que podría ser utilizado para enfrentar a esta y otras bacterias resistentes a los antibióticos. En diversos estudios se han observado las propiedades antimicrobianas de las nano-partículas de plata tanto en virus como en bacterias. Se ha determinado que las nano partículas de plata tienen efecto en bacterias Gram negativas como Escherichia coli, Vibrio cholera, y Pseudomonas aeruginosa, además de las Gram positivas como Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis.

A pesar de todos los hallazgos no se ha podido establecer hasta el momento el mecanismo de acción por el cual estos nano-materiales llevan a cabo su efecto antibacteriano. Sin embargo los resultados obtenidos gracias al empleo de la proteómica por Lok y sus colegas, en el artículo escrito el año 2006 con el título “Análisis proteómico del modo de la acción antibacterial de las nano-partículas de plata”, los cuales mostraron un claro efecto de las nano-partículas de plata sobre la expresión proteínas de la membrana interna de Escherichia coli sugiriendo que un posible sitio de acción de estos compuestos es la membrana celular. Las nano-partículas derivadas de este metal presentan nuevas funciones y propiedades, tal como modificaciones en su luminiscencia, su conductividad o su actividad catalítica. Sus novedosas aplicaciones incluyen gasas antimicrobianas para las quemaduras, desarrollado por Tredget y sus colegas, en el artículo escrito el año 1998 con el título “Un par emparejado, estudio aleatorio para evaluar la eficacia y la seguridad de Acticoat apósito recubierto de plata para el tratamiento de heridas de quemaduras”, además de filtros para el agua, desarrollado por Jain y Pradeep, en el artículo publicado el año 2005 con el título “Potencial de espuma de poliuretano recubierta con nano-partículas de plata como un filtro de agua antibacteriana”, entre otros.

lunes, 6 de abril de 2015

Biosecuencias


En palabras de Brazma y sus colegas, expresadas en el artículo escrito el año 2001 con el título “Una breve introducción a los elementos de la biología: Células, moléculas, genes, genómica funcional y microarreglos”, los pilares de la biología molecular son el ácido desoxirribonucleico y las proteínas como biopolímeros que codifican la información biológica de todos los sistemas vivos conocidos, y lo hacen con dos lenguajes basados en secuencias: Secuencias de nucleótidos, conocidas como el lenguaje de los genes, y secuencias de aminoácidos, conocidas como el lenguaje de las proteínas. En su nivel de organización más sencillo, tanto el ácido desoxirribonucleico como las proteínas se representan como secuencias lineales, es decir polímeros lineales, entre los cuales se encuentran los polinucleótidos y polipéptidos, en los que cada eslabón es un elemento: Un nucleótido o un aminoácido, respectivamente. Dichos políperos lineales dan lugar a lo que se conoce como estructura primaria, que se suele identificar simplemente con la secuencia.

En el libro publicado el año 2002 con el título “Principios de la bioquímica”, por los investigadores Garrett y Grisham, se menciona que la información necesaria para especificar la secuencia, estructura y función de las proteínas de un organismo, es decir su proteoma, está contenida en el genoma, que son moléculas de ácido desoxirribonucleico localizadas, en organismos eucariotas, en el núcleo de la célula, empaquetadas en forma de cromosomas durante el proceso de división celular. Los genes corresponden a las regiones codificantes del ácido desoxirribonucleico, de modo que se da una perfecta coordinación entre el lenguaje del ácido desoxirribonucleico y el lenguaje de las proteínas, con traducción de uno a otro mediante el código genético. El ácido desoxirribonucleico está organizado como una cadena de subunidades moleculares llamadas nucleótidos. Cada nucleótido consta de una base nitrogenada, un fosfato y un azúcar pentosa, la desoxirribosa. En el ácido desoxirribonucleico existen cuatro bases diferentes: Adenina, Guanina, Citosina y Timina. Según el modelo de doble hélice propuesto por Watson y Crick, en el artículo publicado el año 1953 con el título “Estructura molecular de los ácidos nucléicos”, la estructura de cada molécula de ácido desoxirribonucleico consiste en dos cadenas de nucleótidos que se enrollan entre sí adquiriendo una configuración de doble hélice. Esta configuración es posible porque entre las bases de cada cadena se forman puentes de hidrógeno entre pares complementarias: frente a una Adenina siempre se sitúa una Timina, formando la pareja Adenica-Timina, y frente a una Guanina una Citosina para formar la pareja Guanina-Citosina. Este principio de complementariedad es una característica muy importante del ácido desoxirribonucleico, que permite los procesos de replicación y transcripción.

En el libro “de los genes a las células” publicado el año 1997 por Bolsover y sus colegas, se menciona que otra molécula importante es el ácido ribonucleico, que al igual que el ácido desoxirribonucleico, está formado por nucleótidos. En el caso del ácido ribonucleico, en lugar de desoxiribosa, el azúcar de su estructura es ribosa, y en lugar del nucleótido Timina, tiene una molécula similar llamada Uracilo. Estas diferencias hacen que el ácido ribonucleico no forme habitualmente una doble hélice sino cadenas sencillas, que pueden formar estructuras espaciales complejas por los vínculos de complementariedad entre partes de la misma hebra.

Existen muchos tipos de ácido ribonucleico que tienen diferentes funciones en la célula. Es de interés el estudio del ácido ribonucleico mensajero que constituye una especie de intermediario entre el ácido desoxirribonucleico y las proteínas en el proceso de expresión génica. Como ya se ha indicado, tanto el ácido desoxirribonucleico como el ácido ribonucleico son polímeros de nucleótidos llamados polinucleótidos.

En biología molecular, muchas veces es necesario construir copias de un determinado gen, es decir, una región codificante concreta del genoma que correspondería a un ácido ribonucleico mensajero concreto. La copia de esa región codificante concreta como ácido desoxirribonucleico se llama ácido desoxirribonucleico codificante y es lo que habitualmente se maneja en los laboratorios para clonar o manipular genes in vitro. Bolsover y sus colegas, en el libro citado, mencionan que un gen puede ser definido como una región concreta del genoma, es decir del ácido desoxirribonucleico, que codifica la información de una proteína con base en la secuencia específica de nucleótidos que contiene. El caso más frecuente, y el que es de bastante interés para la comunidad científica son los denominados “genes codificantes para proteínas”.

Bolsover y sus colegas, en el libro citado, continúan mencionando que la relación entre el ácido desoxirribonucleico y la secuencia de aminoácidos de una proteína se establece a través de una ley o dogma central en biología molecular. En virtud de esta ley, existe un sistema fundamental de mantenimiento y de flujo de la información genética en los organismos vivos. Por un lado, la información genética contenida en el ácido desoxirribonucleico se mantiene y se preserva mediante su capacidad de replicación, y así se puede transmitir a las siguientes generaciones. Por otro lado, esta información se expresa dando lugar a proteínas que realizan trabajos y funciones específicas en la célula y en el organismo. El proceso de replicación es el mecanismo que permite al ácido desoxirribonucleico sintetizar dos copias idénticas que son transmitidas a las células hijas durante la división celular, permitiendo por tanto la transmisión de toda la información genética a las células descendientes. En la replicación es clave la característica de la complementariedad entre las bases, ya que permite que las dos cadenas complementarias del ácido desoxirribonucleico original se separen, y cada una sirva de molde para la síntesis de una nueva cadena, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ácido desoxirribonucleico original. Para realizar el paso de genes a proteínas es necesario un proceso de «decodificación» que a nivel biomolecular incluye tres etapas principales: (1) transcripción, (2) splicing y (3) traducción.