El rigor científico

Cualquier estudio científico debe seguir los pasos del método científico. Los datos experimentales deben obtenerse de manera metódica, sistemática, aleatorizada, ética y tratando de reducir al máximo los sesgos. La comunidad científica está sujeta a una serie de valores que incluyen integridad, objetividad y honestidad, que constituyen lo que conocemos como rigor científico. En la actualidad, una afirmación científica, fruto de la experimentación, se publica después de ser evaluada por parte de otros investigadores, en lo que se conoce como “revisión por pares”. No obstante, y debido a la presión laboral y académica, en ocasiones los investigadores llevan a cabo conductas científicas inadecuadas. Existen diferentes acciones que pueden considerarse conducta científica inadecuada, entre las que encontramos la falsificación o fabricación de datos, la ausencia de ética o el plagio. Este último se describe en el vídeo que se muestra, a continuación.

Existen diferentes métodos de detectar este tipo de actitudes. Con dicho fin se han creado entidades como la Office of Research Integrity, que vela por la integridad de la producción científica en Estados Unidos, intentando detectar los casos de conducta científica inadecuada.

¿Qué tienen en común Pál Schmitt, expresidente de Hungría, y la película “El Fugitivo”?

Respuesta:

Ambos están relacionados con conductas científicas inadecuadas.

Pál Schmitt se vio obligado a presentar la dimisión como Presidente de Hungría el pasado 2 de abril, tras habérsele retirado el título de Doctor que poseía por la Universidad Semmelweis de Budapest, por haber plagiado gran parte de su tesis doctoral. El protagonista de la película el fugitivo, el doctor Richard Kimble (Harrison Ford), se ve inmerso en una trama criminal que trata de ocultar los efectos secundarios de un fármaco antiaterosclerótico.

Humor del mundo de la ciencia

Los científicos tienen fama de ser gente poco divertida. Sin embargo, la ciencia no está reñida con el buen humor. Prueba de ello es la gala de los premios IgNobel, cuya última edición tuvo lugar la semana pasada.

Los premios, que parodian a los Nobel reales, los otorga la revista Annals of Improbable Research y se entregan en una ceremonia en el Sanders Theatre, de la Universidad de Harvard, desde 1991. Se valoran aquellos estudios científicos que primero hacen reír y luego hacen pensar. En esta ocasión se premiaron hallazgos tales como la comprobación de que tener la vejiga llena dificulta la concentración humana, la detección de actividad cerebral en un salmón muerto y por qué el pelo de la gente se volvía verde en algunas viviendas de la localidad de Anderslöv (Suecia).

 

Aunque hay quien considera que los premios Ig Nobel son una crítica de la investigación banal, la historia demuestra que, en ocasiones, las investigaciones triviales conducen a descubrimientos importantes. En este sentido, Andréy Gueim (imagen), galardonado junto con Sir Michael Berry en 2000 por un experimento en el que hicieron levitar a una rana mediante imanes (imagen), fue también galardonado con el Nobel de física (el “real”) junto a Konstantin Novoselov en 2010 por sus trabajos en relación con el material grafeno.

 

Práctica 2 - Grupo 2

Hemos comenzado la práctica 2 en el Aula 2, en la que se imparten los talleres de Composición Corporal, Actividad Física y Oftalmología:

 Y hemos descubierto que sois unos buenos antropometristas: 

TALLER DE COMPOSICIÓN CORPORAL

Según los resultados publicados en 2005 en el estudio DORICA, la prevalencia de obesidad en la población adulta de España era del 15,5% (13,2 % en varones y 17,5% en mujeres). La obesidad constituye un grave problema de salud pública dado su impacto sobre la morbilidad y mortalidad, la calidad de vida y el coste sanitario. Podemos clasificar la categoría ponderal de un individuo (bajo peso, normopeso, sobrepeso u obesidad) utilizando el índice de masa corporal (IMC) o el porcentaje de grasa corporal.

ÍNDICE DE MASA CORPORAL

La obesidad es una enfermedad caracterizada por el exceso de grasa corporal. En la práctica clínica, se utiliza el IMC para valorar las categorías ponderales de los pacientes. El IMC se calcula dividiendo el peso en kg por la talla en metros al cuadrado (kg/m²). Para clasificar a un individuo en función de su IMC, el Comité de Expertos de la Organización Mundial de la Salud (OMS) propuso los  puntos de corte que se exponen, a continuación,  para las categorías ponderales.

 

Aunque el IMC es el índice utilizado en el ámbito clínico para el diagnóstico de sobrepeso y obesidad por su reproducibilidad y su fácil utilización, no siempre es un excelente indicador de adiposidad. El IMC no distingue entre masa grasa y masa libre de grasa, como el músculo y la masa ósea, y esto nos puede llevar a clasificar erróneamente a un individuo en una categoría ponderal que no le corresponde. Por ejemplo, tanto en individuos musculados como los deportistas o en ancianos que sufren atrofia muscular, el IMC no constituye el indicador más apropiado de obesidad.

PORCENTAJE DE GRASA CORPORAL

Otra forma de clasificar las categorías ponderales consiste en realizarlo en función de la grasa corporal, que constituye un mejor indicador de la adiposidad. Existe un dimorfismo sexual en el porcentaje de grasa corporal: la normalidad en mujeres se sitúa en 20-30%, mientras que en varones es del 10-20%. Esto se debe a que las mujeres tienen mayor contenido en grasa en glándulas mamarias y en la región glúteo-femoral. Las categorías ponderales según el porcentaje de grasa corporal se exponen, a continuación:

 

¿EN QUÉ CATEGORÍA PONDERAL CLASIFICARÍA A...
... Luis, un adulto de 33 años que practica deporte de forma habitual, tiene un IMC=27 kg/m² y  un porcentaje de grasa corporal del 15%, y a María, una chica de 28 años que trabaja en una oficina, lleva una vida sedentaria, presenta un IMC=27 kg/m² y un porcentaje de grasa corporal del 38%?











RESPUESTA: Aunque según el IMC, Luis y María se clasificarían como individuos como sobrepeso, sin embargo en función de su porcentaje de grasa corporal (mejor indicador de la adiposidad) clasificaríamos a Luis como normoponderal y a María como obesa.

•  Deberá conocer los puntos de corte para identificar a un individuo en la categoría ponderal de normopeso, sobrepeso u obesidad según el IMC y el porcentaje de grasa corporal (en este caso existe un dimorfismo sexual). El dimorfismo sexual en la grasa corporal se debe a que las mujeres presentan mayor porcentaje de grasa corporal debido a una mayor acumulación de grasa en glándulas mamarias y en la región glúteo-femoral.
• Existen varias técnicas para determinar la composición corporal de un individuo, como los pliegues cutáneos, bioimpedancia eléctrica, DEXA, hidrodensitometría, pletismografía de desplazamiento de aire, resonancia magnética nuclear (RMN), tomografía axial computerizada (TAC), y ecografía, entre otras.
• Una forma sencilla de evaluar la obesidad visceral o androide (asociada con mayor riesgo cardiovascular, alteraciones metabólicas y un aumento de la mortalidad) en el ámbito clínico, es la medida de la circunferencia de la cintura (cm) y el cálculo del índice cintura/cadera (ICC). Deberá tener conocimiento de los puntos de corte asociados con un mayor riesgo cardiovascular según el género para ambas variables.

TALLER DE ACTIVIDAD FÍSICA

La actividad física se define como cualquier movimiento corporal producido por los músculos esqueléticos y que requiere gasto energético. 

El sedentarismo constituye el cuarto factor de riesgo más importante de mortalidad, causando unos 3,2 millones de muertes de forma global. La actividad física regular y de una intensidad moderada (caminar, ciclismo, natación) presenta beneficios significativos para la salud reduciendo el riesgo de desarrollar enfermedades crónicas. Además, es un factor clave en el control del gasto energético y del peso corporal. 

1. Los componentes del gasto energético son: la tasa metabólica basal, efecto termogénico de la dieta, termogénesis no debida a actividad física y actividad física.

2. La actividad física es un conjunto de movimientos corporales producido por los músculos esqueléticos que resulta en un gasto energético mayor que el gasto energético en reposo.

3. El sedentarismo se asocia positivamente con la incidencia de enfermedades crónicas como diabetes tipo 2, ciertos tipos tumorales, enfermedades cardiovasculares, gastrointestinales, pulmonares o neurológicas.

4. El sedentarismo, al igual que la obesidad, conducen a un estado de inflamación sistémica.

5. Para describir la actividad física se utilizan los conceptos de: tipo, duración, frecuencia, intensidad y volumen.

6. Las recomendaciones de actividad física de la Asociación Americana del Corazón en adultos de 18 a 65 años son: 30 minutos 5 días por semana de ejercicio aeróbico moderado ó 20-25 minutos 3 días por semana de ejercicio aeróbico vigoroso a lo que hay que sumar 2 sesiones semanales de entrenamiento anaeróbico.

7. MET es un equivalente metabólico y se define como la cantidad de oxígeno consumido en reposo. Equivale a 3,5 mL de oxígeno por kilogramo de peso corporal por minuto.

8. Existen dos grupos principales de métodos para determinar la actividad física:
    - Subjetivos: cuestionarios de actividad física habitual y cuestionarios de recuerdo.
   - Objetivos: Agua doblemente marcada, observación directa, monitorización de la frecuencia cardiaca, podometría y acelerometría.

¿Qué tienen en común Newton y la Wii?

Respuesta: El mando de la Wii tiene la capacidad de detectar la aceleración a lo largo de tres ejes mediante la utilización de un acelerómetro. Las técnicas convencionales para detectar y medir aceleraciones se basan en el principio descubierto por Isaac Newton y que se encuentran descritos en su Principio de Newton (1687). Este principio, también conocido como "La segunda ley de Newton", nos dice “que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo”, constituyendo una de las leyes básicas de la rama de la física que estudia los fenómenos relacionados con el movimiento de los cuerpos. ¿Os imagináis a este físico inglés con una Wii en las manos?

MITOS

1. Para realizar actividad física se necesitan equipos, ropas y zapatos especiales, y a veces incluso hay que pagar por el uso de las instalaciones deportivas. La actividad física se puede realizar prácticamente en cualquier sitio y no requiere equipo necesariamente. Cargar la compra, libros o cuidar a niños representan buenas actividades físicas complementarias, igual que subir escaleras en vez de utilizar el ascensor. La actividad física más practicada y recomendada (caminar) es totalmente gratuita.

2. La actividad física requiere mucho tiempo. Para mejorar y mantener la salud bastan 30 minutos de actividad física de intensidad moderada 5 días por semana. Sin embargo, esto no significa que la actividad física deba realizarse siempre durante 30 minutos seguidos. Puede irse acumulando a lo largo del día.

3. Por naturaleza, los niños tienen mucha energía. No paran quietos. No hay necesidad de perder tiempo ni energías enseñándolos a tener actividad física. Los niños en edad escolar deben acumular al menos 60 minutos diarios de actividad física de intensidad moderada o vigorosa. Sin embargo, la actividad física de los jóvenes está disminuyendo en todo el mundo. Se calcula que más de dos terceras partes de los jóvenes no tienen una actividad física suficiente para beneficiar su salud y bienestar actuales y futuros.

4. Ya soy mayor y a mi edad no tengo que preocuparme de realizar actividad física. Se ha demostrado que la actividad física regular mejora el estado funcional y la calidad de vida de los adultos mayores, para quienes se recomiendan al menos 30 minutos de actividad física de intensidad moderada 5 días a la semana.

Búsqueda de información bibliográfica

La búsqueda de información científica es el conjunto de estrategias y operaciones necesarias para dar respuesta a las preguntas que nos formulamos tanto estudiantes, profesores, profesionales o investigadores. Cuando hablamos de información científica, nos referimos a información que ha sido evaluda por especialistas en la materia  y validada por la comunidad científica. 
La búsqueda bibliográfica es un elemento esencial para evaluar la importancia de la hipótesis de investigación y también para tomar decisiones sobre el cuidado o tratamiento de los pacientes. También nos ayuda a  elegir el tipo de diseño adecuado para nuestro estudio y aprender de los errores o limitaciones de los estudios previos.

Existen distintas fuentes de información científica según el tipo de  contenidos o forma en la que está estructurada: libros, revistas científicas, patentes, monografías, sitios web, tesis doctorales, etc.

Actualmente, la búsqueda de información científica resulta más sencilla gracias a los medios informáticos y electrónicos de los que disponemos. Existen diversas bases de datos que nos ayudan a la hora de buscar información científica: artículos de investigación, secuencias de genes, información sobre enfermedades, tesis doctorales o material fungible de investigación.

Además, todas las bases de datos os resultarán muy útiles para preparar los trabajos dirigidos ;-) !!!

- Cuál es el fin de la investigación: ¿qué clase de trabajo tengo que realizar? 

- Punto de partida: ¿qué conozco del tema?
    * recopilar lo que se sabe
    * ordenar los propios conocimientos
    * hacer un resumen de las principales ideas
    * centrar el tema en un área de conocimiento 

- Objetivo y alcance: ¿qué necesito para organizarme?
    * concretar el aspecto y naturaleza del tema a tratar
    * consultar la bibliografía
    * explorar la información existente sobre el tema
    * importancia de consultar a más de un autor 

- Elaborar un esquema del tema a tratar.

1. Los puntos fundamentales para realizar una búsqueda bibliográfica son: formular la pregunta adecuada según la investigación, confirmar que es la mejor evidencia posible consultando las fuentes pertinentes y garantizar la efectividad y precisión de los resultados de nuestra búsqueda.

2. En el proceso de búsqueda bibliográfica, efectividad es la habilidad para encontrar todos los items relevantes en la base de datos y precisión es la capacidad de encontrar los principales documentos relevantes. 

3. Seleccionar la base de datos adecuada según el tipo de información que se quiere obtener.

    - PubMed: artículos científicos. 

    - OMIM: información sobre el genotipo y fenotipo de enfermedades de herencia mendeliana. 

    - Gene: secuencias, símbolos, localización e información de genes. 
    - KEGG Pathways: vías de señalización e interacciones moleculares. 
   - Gene Ontology: descripción de los genes en términos de su asociación en procesos biológicos, componentes celulares y funciones moleculares. 
   - Google Scholar: artículos científicos y citas recibidas. 
   - Web of Knowledge: artículos científicos y citas recibidas. 
   - Biocompare: búsqueda de nuevos productos y tecnologías en el ámbito de la investigación. 
   - Clinical Trials: localización e información de ensayos clínicos. 

4. Conocer las características y funcionamiento de las bases de datos.

¿Qué tienen en común Ptolomeo I y Alejandro Amenábar?

Respuesta
Ptolomeo I fundó la famosa Biblioteca de Alejandría, que sería muy ampliada por su hijo Ptolomeo II. La quinta película de Amenábar es un drama histórico titulado Ágora, que se desarrolla en la ciudad de Alejandría, en la que un hecho fundamental del argumento es la destrucción de la legendaria Biblioteca de Alejandría. 

 PARA PRACTICAR...

 

1. Escribe en el formato de la revista Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism la siguiente referencia bibliográfica: “Jortay J, Senou M, Abou-Samra M, Noel L, Robert A, Many MC, Brichard SM. Adiponectin and skeletal muscle: pathophysiological implications in metabolic stress. Am J Pathol. 2012 Jul;181(1):245-56.”

2. A través de Biocompare, ¿cuántos anticuerpos (fabricados en conejo) para detectar la proteína aquaporina 7 en un Western Blot en muestras de humanos y de la casa Abcam has encontrado?

3. ¿Se encuentra en la biblioteca de la Universidad de Navarra la revista American Journal of Pathology en formato online? ¿Desde qué año está disponible online en la biblioteca de la Universidad de Navarra la revista The American Journal of Clinical Nutrition?

4. Encuentra los nombres de 7 bases de datos en la siguiente sopa de letras.

5. Sobre el gen de la leptina cita:
    - Approved Gene Symbol:
    - Cytogenetic location:
    - OMIN Number:
    - Number of kD:
    - mRNA accesion number:





 

Respuestas

1. Jortay J, Senou M, Abou-Samra M, Noel L, Robert A, Many MC, Brichard SM 2012 Adiponectin and skeletal muscle: pathophysiological implications in metabolic stress. Am J Pathol 181:245-256

2. Tres

3. La revista American Journal of Pathology si está disponible  online en la biblioteca de la Universidad de Navarra. La revista The American Journal of Clinical Nutrition está disponible desde 1952.

4. OMIM, PUBMED, Web of knowledge, TESEO, Biocompare, GENE, KEGG

5. Sobre el gen de la leptina cita:

    - Approved Gene Symbol: LEP

    - Cytogenetic location: 7q31.3

    - OMIN Number: +164160

    - Number of kD: 16-kD

    - mRNA accesion number: NM_000230.2

El siguiente video nos recuerda los pasos que tenemos que seguir para utilizar las bases de datos de NCBI.



 

Experimentación con animales

La mayoría de vosotros consideráis la experimentación animal como una pieza clave para la investigación en biomedicina, según vuestras contestaciones con los clickers en clase:

El uso de los animales experimentales ha representado una pieza fundamental para la prevención y tratamiento de las enfermedades transmisibles y no transmisibles, como por ejemplo, las vacunas de la rabia, viruela, tétanos, difteria, y poliomielitis, el desarrollo de antibióticos y tratamientos como la insulina, así como el conocimiento de las bases genéticas de la herencia.  En el vídeo que se muestra, a continuación, se explican los beneficios obtenidos en la investigación biomédica gracias a la experimentación animal.

Hoy en día se han desarrollado una serie de alternativas al uso de animales de experimentación. Sin embargo, algunos diseños experimentales no tienen alternativa al uso de animales para la investigación de ciertas patologías, y estos proyectos requieren su presentación y aprobación por el Comité de Ética de Experimentación Animal de la Universidad o Centro de Investigación en el que vaya a desarrollarse el proyecto de investigación. La utilización de animales de laboratorio para la investigación biomédica implica el cumplimiento de la normativa vigente europea (European Directive 86/609/CEE), nacional (Real Decreto 1201/2005)  y regional (en el caso de Navarra, la orden foral del 5 de Agosto de 1991).

El principio de las 3 R's

En 1959, el zóologo William Moy Statten Russell (1925-2006) y el microbiólogo Rex Leonard Burch (1926-1996) expusieron por primera vez en el libro "The Principles of Humane Experimental Technique", que la excelencia científica está ligada al uso humanitario de los animales de laboratorio.   

 El principio de las 3 R's (Replacement, Reducement, Refinement) define claramente las normas en las que se basan los principios éticos en la investigación con animales. El brillante científico Russell participó en numerosos congresos sobre el uso de alternativas a los animales de laboratorio, y dado su carácter jovial, a veces enfatizaba las bondades del uso de las 3 R's con una canción, como puede verse en este vídeo grabado durante el congreso "2nd World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences" (Utrecht, Holanda, 1996).

El principio de las 3 R's formulado por Russell y Burch para la utilización de animales de experimentación se basa en:

• Reducción: “Estrategia encaminada a utilizar el mínimo número de animales necesario para alcanzar el objetivo propuesto en el procedimiento”. Implica aplicar diseños estadísticos correctos que permitan utilizar el número de animales necesario para obtener una información fiable y precisa. Tan inadecuado resulta un procedimiento experimental que utiliza más animales de los necesarios, como el que utiliza tan pocos que sus resultados no proporcionan la calidad científica exigible, y que a la larga resultan inútiles por no ser fiables.
• Refinamiento: "Incluye la mayoría de aquellos procedimientos que afectan a la vida del animal de experimentación y permiten aliviar o reducir el posible dolor o malestar”. Actualmente la utilización de técnicas no invasivas, como por ejemplo la resonancia magnética, permiten eliminar o reducir el dolor, además del número de animales; pues con ellas cada animal actúa como su propio control, incrementando la calidad de los resultados científicos. En todo caso, el refinamiento incluye cualquier diseño en el procedimiento que afecte a la vida del animal de experimentación y permita aliviar o reducir el posible dolor o malestar que vaya a padecer.
• Reemplazo: "Utilización de técnicas alternativas que puedan aportar el mismo nivel de información que el obtenido en procedimientos animales y que no impliquen la utilización de estos”. Un ejemplo es la sustitución de los animales vertebrados por cualquier otro método que emplee material no sensitivo. Entendiendo por material no sensitivo los modelos matemáticos, ensayos in vitro con modelos celulares, o los ensayos con organismos menos evolucionados como microorganismos, plantas e invertebrados, cuya capacidad para sentir dolor está reducida al máximo, debido en unos casos a la carencia de sistema nervioso y en otros, al menor desarrollo de sus sistemas sensoriales.

Fotografía de un ratón obeso ob/ob carente del gen Inos 

Juego: Encuentra las 15 palabras ocultas relacionadas con el principio de las 3 R’s (3 con Reducción, 8 con Refinamiento y 4 con Reemplazo) que se encuentran de manera horizontal, vertical y diagonal en esta sopa de letras:

Solución: en la parte final de esta entrada. 

1. El personal involucrado en el mantenimiento y manejo de los animales debe ser personal entrenado y calificado, para poder conocer las necesidades específicas de la especie con la que se va a trabajar. El próximo mes, se impartirá el 20º Curso de Manipulación de Ratones, Ratas y Conejos organizado por el Animalario de la Universidad de Navarra que podría ser de interés para alumnos internos o alumnos del itinerario de investigación en laboratorios con proyectos de investigación en animales. El objetivo del curso es aprender las manipulaciones más básicas, necesarias para la experimentación animal, y está dirigido especialmente a todo aquel que se inicie en este campo. Los interesados deberán ponerse en contacto con Marina Munarriz (mmunarriz@unav.es).

2. El próximo día 23 de octubre se celebrará la V Jornada Científica de la Sociedad Española para las Ciencias del Animal del Laboratorio (SECAL) en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) (C/ Melchor Fernández Almagro, 3. 28029 Madrid). La inscripción es gratuita y es una actividad acreditada con 3 créditos de Formación Continuada de la SECAL. Para más información, pulsa aquí.

SOLUCIÓN DE LA SOPA DE LETRAS:

REDUCCIÓN: tamaño muestral, estadística y validación.

REFINAMIENTO: higiene, enriquecimiento, métodos no invasivos, anestesia, analgesia, estudios pilotos, end-point y categorías. 

REEMPLAZO: cultivos, modelos matemáticos, microdosis, invertebrados.

Práctica 1 – Grupo 1

Con la sesión de hoy hemos completado la primera tanda de prácticas. Aunque las actividades varían para las siguientes 3 semanas, ya que pasamos a los talleres interactivos, permaneceremos en el Aula 2.

“Something the Lord Made”

Hemos proyectado la película “Something the Lord Made” basada en hechos reales del trabajo clínico y experimental que permitió realizar la primera intervención quirúrgica con fines terapéuticos de una niña con tetralogía de Fallot (ver características principales de la enfermedad en Claves de la Práctica en el “post” de la Práctica 1 – Grupo 2).

El siguiente vídeo repasa breve y esquemáticamente las alteraciones asociadas a la tetralogía de Fallot y cómo se reparan quirúrgicamente en la actualidad. 

Para los interesados en conocer más detalles de la intervención, tal y como se lleva a cabo actualmente, os remitimos al vídeo del “post” correspondiente a la Práctica 1 – Grupo 3, bajo el apartado de tratamiento quirúrgico actual de la tetralogía de Fallot).

El argumento de la película nos ha permitido reflexionar y discutir sobre la aplicación del método científico, el planteamiento de hipótesis, así como la forma de abordarlas mediante diseños experimentales que remeden la problemática observada en el ámbito clínico. Asimismo, hemos comentado los aspectos éticos suscitados en el desarrollo de esta investigación.

Blalock y Taussig publicaron en 1945 los satisfactorios resultados de sus primeras intervenciones en 3 niños en la prestigiosa revista JAMA.

A pesar de la crucial contribución de Vivien Thomas en toda la investigación conducente al desarrollo de la técnica quirúrgica denominada posteriormente como el  “Blalock-Taussig shunt”, su nombre no figura entre los autores del artículo original. Este hecho ha sido destacado en un comentario más reciente en la misma revista, haciendo referencia a cómo la colaboración entre Blalock, Taussig y Thomas representa un modelo de investigación traslacional para el progreso de la medicina. 

 

¿Qué tienen en común el corazón humano y un superpetrolero?

Respuesta:

Cada minuto el corazón humano bombea alrededor de 5 litros de sangre a través de la aorta, lo que supone la eyección de aproximadamente 200 millones de litros de promedio a lo largo de la vida, cantidad suficiente para llenar un superpetrolero moderno.