divendres, 25 de setembre de 2020

Alteracions del sistema d’interferó expliquen part dels casos crítics de Covid-19

A data d’avui hi ha en el món 7,5 milions de casos actius detectats d’infecció per SARS-CoV-2, dels quals uns 63 mil són casos greus o crítics. Tenim, doncs, un ample ventall de manifestacions de la infecció per SARS-CoV-2, des de l’infectat asimptomàtic fins a l’infectat la vida del qual corre perill. Des de l’esclat de la pandèmia s’atribueixen a la covid-19 gairebé 1 milió de morts. Molt s’ha escrit sobre aquesta diversitat de manifestacions, des de menys d’un refredat a una pneumònia letal. S’ha parlat de l’edat com a factor de risc, i de tota una llista de co-morbilitats que empitjorarien el pronòstic. S’ha postulat també que la quantitat d’inòcul inicial o la via de contagi, a través de la càrrega viral, tindria un paper (a més càrrega, més afectació). Però també s’ha investigat la diversitat dels factors del sistema immunitari com a elements de protecció o de patogenicitat. Aquesta setmana la revista Science publica dos articles que estudien la relació entre alteracions del sistema immunitari de l’interferó de tipus I i casos crítics de covid-19. Zhang et al. han estudiat alteracions congènites d’aquesta sistema en casos de covid-19 que amenaçaven la vida del pacient. Bastard et al. han detectat auto-anticossos contra interferons de tipus I en casos igualment amenaçadors de covid-19. Certament, aquests factors expliquen únicament una porció minoritària dels casos crítics de covid-19, però ajuden a subratllar l’important rol que juga l’interferó com a primera barrera de contenció en la infecció del SARS-CoV-2.

Alteracions congènites del sistema immunitari de l’interferó en casos crítics de covid-19

Zhang et al., en comparar 659 pacients de covid-19 amb una pneumònia que els duia al llindar de la mort amb 534 pacients de covid-19 asimptomàtics o amb símptomes benignes, trobaven que en els primers hi havia una major presència de variants rares associades amb una possible pèrdua de funció de 13 gens implicats en el sistema immunitari de l’interferó de tipus I a través de TLR3 i IRF7. Aquesta sistema immunitari juga un paper en contenció de les infeccions del virus de la grip, i és un exemple de la immunitat innata o inespecífica. Zhang et al. han comprovat experimentalment que aquestes variants haurien de conduir a una pèrdua de funció d’aquest sistema en 23 dels 659 casos crítics de covid-19 estudiats. Això suposa un 3,5% dels casos, i hi trobem persones d’edats de 17 a 77 anys. Les variants de pèrdua de funció són trets autosòmics (dels cromosomes no-sexuals), que poden ésser al·lels recessius o dominants. Els fibroblasts humans amb aquestes mutacions són efectivament vulnerables a la infecció per SARS-CoV-2. Zhang et al. creuen, doncs, que errors d’aquesta mena podrien explicar els casos crítics de covid-19 que s’han donat en persones sense co-morbilitats de risc ni amb un historial previ d’infeccions severes.

L’estudi s’emmarca en el COVID Human Genetic Effort. Cal destacar la generositat dels familiars i metges que col·laboraren perquè hi participessin 659 pacients crítics (74,5% homes) de pneumònia, des del mes de vida a 99 anys. D’aquests pacients, moriren el 13,9%. De les seves mostres es feren seqüències de genoma sencer (per a 364 pacients) o d’exoma total (per a 295 pacients).

L’estudi partia de la hipòtesi específica del rol de la immunitat d’interferó (IFN) de tipus I dependent de TLR3 i IRF7. Al capdavall, en casos crítics de pneumònia pel virus de la grup aquest sistema de defensa antiviral juga un paper reconegut. Amb aquest coneixement, es fixaven en tres gens: TLR3, IRF7 i IRF9. A partir de dades d’altres malalties virals hi afegiren 10 gens més relacionats amb aquest sistema: TICAM1/TRIF, UNC93B1, TRAF3, TBK1, IRF3, NEMO/IKBKG, IFNAR1, IFNAR2, STAT1 i STAT2.

Esquema del funcionament del sistema immunitari de l’interferó de tipus I

Dels 13 gens estudiats, 12 són autosòmics (el gen NEMO és en el cromosoma X). De les dades genòmiques pacients es rastrejà la presència de variants al·lèliques minoritàries. Quatre pacients presentaven variants bial·lèliques d’IRF7 o d’IFNAR1. Uns altres 113 pacients eren portadors de variants monoal·lèliques en 12 dels 13 gens estudiats. Algunes d’aquestes variants ja havien estat reportades com associades a casos crítics de pneumònia pel virus de la grip.

En la mostra de 534 controls que havien donat positiu per a SARS-CoV-2, però patien una forma asimptomàtica o lleu, tan sols trobaren una variant amb possible pèrdua de funció per al gen IRF7.

De les 118 variants trobades en els pacients, s’assajaren en sistemes in vitro de sobreexpressió 113 variants. D’aquests variants, 24 eren deletèries, bé per provocar una pèrdua d’expressió o una pèrdua de funció dels gens implicats. Les altres 89 variants eren bioquímicament neutres. Comptant això, resulta que eren 23 els pacients que portaven aquestes 24 variants deletèries. Ara bé, aquests 23 pacients no mostraven variants per a uns 417 gens relacionats amb el sistema immunitari. Segons aquests càlculs, un 3,5% dels casos crítics de covid-19 podrien ésser portadors de variants deletèries de gens implicats en el sistema d’interferó de tipus I.

De mostres d’aquests pacients s’obtingueren cèl·lules immunitàries (PHA-T), cèl·lules presentadores d’antígens (pDCs) i fibroblasts. Aquests assaigs permeteren de caracteritzar cadascuna de les variants amb impacte immunitari.

Tots aquests resultats assenyalarien que l’administració exògena d’interferó de tipus I podria tindre un benefici terapèutic per aquest subtipus de pacient crític de covid-19. En l’actualitat, es troba en curs un assaig clínic sobre l’administració per nebulització d’interferó beta-1.

Autoanticossos contra l’interferó de tipus I en casos crítics de covid-19

Bastard et al. reporten, d’un grup de 987 pacients amb casos crítics de pneumònia de covid-19, uns 101 que presentarien autoanticossos IgG contra components del sistema immunitari de l’interferó de tipus I. Concretament, 13 pacients presentaven autoanticossos contra l’IFN-ω, 36 pacients presentaven autoanticossos contra algun dels 13 tipus d’IFN-α, mentre que hi havia 52 que presentaven autoanticossos alhora contra IFN-ω i IFN-α. Encara n’hi havia alguns més que presentaven autoanticossos contra els altres tres interferons de tipus I. Bastard et al. han comprovat que aquests autoanticossos impedeixen que els interferons bloquegin la infecció SARS-CoV-2 en cultius cel·lulars. Paral·lelament, en un grup de 663 individus amb infecció per SARS-CoV-2 asimptomàtica o lleu, no s’hi trobaven pas aquests autoanticossos. I en un grup de 1227 persones negatives per a la covid-19, tan sols 4 persones presentaven alguns d’aquests autoanticossos. Dels 101 pacients crítics amb autoanticossos, la immensa majoria (95) són homes; tenen edats de 25 a 87 anys. Aquesta autoimmunitat es trobaria doncs rere el 12,5% dels casos crítics de covid-19 en homes, i en 2,6% dels casos crítics en dones.

Aquesta recerca resulta de la investigació sobre errors congènits del sistema d’interferó de tipus I en casos crítics de covid-19. L’aparició d’autoanticossos contra interferons de tipus I és un fenomen independent d’aquests errors congènits, però que produiria efectes semblants.

La població d’estudi es dividia en tres seccions:
- 987 pacients hospitalitzats en estat crític, amb perill de mort, per pneumònia de covid-19.
- 663 individus amb infecció per SARS-CoV-2 asimptomàtica o lleu.
- 1227 mostres d’individus que feien de controls sans, en el sentit que eren mostres recollides abans de l’inici de la pandèmia de covid-19.

D’aquestes mostres de plasma o sèrum, s’assajaren per citometria de flux la presència d’anticossos IgG contra IFN-α2 i IFN-ω. En 135 dels 987 pacients crítics (13,7%) s’hi detectava una elevada intensitat de fluorescència. D’aquests 135 pacients, n’hi havia 49 que presentaven anticossos alhora contra IFN-α2 i IFN-ω, 45 pacients que tan sols en tenien contra IFN-α2 i 41 pacients que tan sols en tenien contra IFN-ω.

En 2 casos, hom disposava de mostres de plasma recollides abans de la infecció de SARS-CoV-2, i en elles ja es registrava la presència d’autoanticossos. Cal pensar, doncs, que els autoanticossos preexistien a la infecció per SARS-CoV-2.

En 15 pacients es detectaven també autoanticossos contra altres citocines (IFN-γ, GM-CSF, IL-6, IL-10, IL-12p70, IL-22, IL-17A, IL-17F, TNF-β). Però no tots aquests autoanticossos eren neutralitzats, i de fet alguns d’ells eren presents també en les mostres de controls sans i en mostres de casos lleus de covid-19.

En cultius primaris de leucòcits, l’exposició a aquests autoanticossos conduïa a l’abolició de la fosforilació de STAT1. Això és un indici de la capacitat dels autoanticossos de neutralitzar la funcionalitat d’interferons de tipus I.

En un model d’infecció per SARS-CoV-2 en cultiu cel·lular, l’IFN-α2 és capaç de blocar la infecció. Ara bé, en presència d’autoanticossos específics, aquesta acció protectora s’esvaeix.

Lligams:

- Inborn errors of type I IFN immunity in patients with life-threatening COVID-19. Qian Zhang, Paul Bastard, Zhiyong Liu, Jérémie Le Pen, Marcela Moncada-Velez, Jie Chen, Masato Ogishi, Ira K. D. Sabli, Stephanie Hodeib, Cecilia Korol, Jérémie Rosain, Kaya Bilguvar, Junqiang Ye, Alexandre Bolze, Benedetta Bigio, Rui Yang, Andrés Augusto Arias, Qinhua Zhou, Yu Zhang, Fanny Onodi, Sarantis Korniotis, Léa Karpf, Quentin Philippot, Marwa Chbihi, Lucie Bonnet-Madin, Karim Dorgham, Nikaïa Smith, William M. Schneider, Brandon S. Razooky, Hans-Heinrich Hoffmann, Eleftherios Michailidis, Leen Moens, Ji Eun Han, Lazaro Lorenzo, Lucy Bizien, Philip Meade, Anna-Lena Neehus, Aileen Camille Ugurbil, Aurélien Corneau, Gaspard Kerner, Peng Zhang, Franck Rapaport, Yoann Seeleuthner, Jeremy Manry, Cecile Masson, Yohann Schmitt, Agatha Schlüter, Tom Le Voyer, Taushif Khan, Juan Li, Jacques Fellay, Lucie Roussel, Mohammad Shahrooei, Mohammed F. Alosaimi, Davood Mansouri, Haya Al-Saud, Fahd Al-Mulla, Feras Almourfi, Saleh Zaid Al-Muhsen, Fahad Alsohime, Saeed Al Turki, Rana Hasanato, Diederik van de Beek, Andrea Biondi, Laura Rachele Bettini, Mariella D’Angio, Paolo Bonfanti, Luisa Imberti, Alessandra Sottini, Simone Paghera, Eugenia Quiros-Roldan, Camillo Rossi, Andrew J. Oler, Miranda F. Tompkins, Camille Alba, Isabelle Vandernoot, Jean-Christophe Goffard, Guillaume Smits, Isabelle Migeotte, Filomeen Haerynck, Pere Soler-Palacin, Andrea Martin-Nalda, Roger Colobran, Pierre-Emmanuel Morange, Sevgi Keles, Fatma Çölkesen, Tayfun Ozcelik, Kadriye Kart Yasar, Sevtap Senoglu, Şemsi Nur Karabela, Carlos Rodríguez Gallego, Giuseppe Novelli, Sami Hraiech, Yacine Tandjaoui-Lambiotte, Xavier Duval, Cédric Laouénan, COVID-STORM Clinicians, COVID Clinicians, Imagine COVID Group, French COVID Cohort Study Group, CoV-Contact Cohort, Amsterdam UMC Covid-19, Biobank, COVID Human Genetic Effort, NIAID-USUHS, TAGC COVID Immunity Group, Andrew L. Snow, Clifton L. Dalgard, Joshua Milner, Donald C. Vinh, Trine H. Mogensen, Nico Marr, András N. Spaan, Bertrand Boisson, Stéphanie Boisson-Dupuis, Jacinta Bustamante, Anne Puel, Michael Ciancanelli, Isabelle Meyts, Tom Maniatis, Vassili Soumelis, Ali Amara, Michel Nussenzweig, Adolfo García-Sastre, Florian Krammer, Aurora Pujol, Darragh Duffy, Richard Lifton, Shen-Ying Zhang, Guy Gorochov, Vivien Béziat, Emmanuelle Jouanguy, Vanessa Sancho-Shimizu, Charles M. Rice, Laurent Abel, Luigi D. Notarangelo, Aurélie Cobat, Helen C. Su, Jean-Laurent Casanova. Science (2020)

- Auto-antibodies against type I IFNs in patients with life-threatening COVID-19. Paul Bastard, Lindsey B. Rosen, Qian Zhang, Eleftherios Michailidis, Hans-Heinrich Hoffmann, Yu Zhang, Karim Dorgham, Quentin Philippot, Jérémie Rosain, Vivien Béziat, Jérémy Manry, Elana Shaw, Liis Haljasmägi, Pärt Peterson, Lazaro Lorenzo, Lucy Bizien, Sophie Trouillet-Assant, Kerry Dobbs, Adriana Almeida de Jesus, Alexandre Belot, Anne Kallaste, Emilie Catherinot, Yacine Tandjaoui-Lambiotte, Jeremie Le Pen, Gaspard Kerner, Benedetta Bigio, Yoann Seeleuthner, Rui Yang, Alexandre Bolze, András N. Spaan, Ottavia M. Delmonte, Michael S. Abers, Alessandro Aiuti, Giorgio Casari, Vito Lampasona, Lorenzo Piemonti, Fabio Ciceri, Kaya Bilguvar, Richard P. Lifton, Marc Vasse, David M. Smadja,Mélanie Migaud, Jérome Hadjadj, Benjamin Terrier ,Darragh Duffy ,Lluis Quintana-Murci, Diederik van de Beek, Lucie Roussel, Donald C. Vinh, Stuart G. Tangye, Filomeen Haerynck, David Dalmau, Javier Martinez-Picado, Petter Brodin, Michel C. Nussenzweig, Stéphanie Boisson-Dupuis, Carlos Rodríguez-Gallego, Guillaume Vogt, Trine H. Mogensen, Andrew J. Oler, Jingwen Gu, Peter D. Burbelo, Jeffrey Cohen, Andrea Biondi, Laura Rachele Bettini, Mariella D'Angio, Paolo Bonfanti, Patrick Rossignol, Julien Mayaux, Frédéric Rieux-Laucat, Eystein S. Husebye, Francesca Fusco, Matilde Valeria Ursini, Luisa Imberti, Alessandra Sottini, Simone Paghera, Eugenia Quiros-Roldan, Camillo Rossi, Riccardo Castagnoli, Daniela Montagna, Amelia Licari, Gian Luigi Marseglia, Xavier Duval, Jade Ghosn, HGID Lab, NIAID-USUHS Immune Response to COVID Group, COVID Clinicians, COVID-STORM Clinicians, Imagine COVID Group, French COVID Cohort Study Group, The Milieu Intérieur Consortium, CoV-Contact Cohort, Amsterdam UMC Covid-19 Biobank, COVID Human Genetic Effort, John S. Tsang, Raphaela Goldbach-Mansky, Kai Kisand, Michail S. Lionakis, Anne Puel, Shen-Ying Zhang, Steven M. Holland, Guy Gorochov, Emmanuelle Jouanguy, Charles M. Rice, Aurélie Cobat, Luigi D. Notarangelo, Laurent Abel, Helen C. Su, Jean-Laurent Casanova. Science (2020).

- Covid Human Genetic Effort.

dijous, 24 de setembre de 2020

2020 SO: un objecte que orbitarà la Terra durant uns mesos

Astronomia: El passat 17 de setembre, Pan-STARRS1, des de l’Observatori Haleakala, detectà un objecte, que rebé la denominació provisional de P116rK2. Una vegada confirmada la troballa, ja va rebre la numeració corresponent de 2020 SO, anotada en la circular del Minor Planet Center 2020-S78, emesa el 19 de setembre. Les observacions acumulades en qüestió d’hores permetien identificar-lo com un objecte proper a la Terra. La trajectòria indica que el proper 15 d’octubre serà capturat pel camp gravitatori terrestre a través del punt L2 del sistema Sol-Terra. Com a satèl·lit temporal de la Terra farà una primera aproximació l’1 de desembre, situant-se a uns 50.000 km (0,13 distàncies lunars). Menys valor adquirirà l’aproximació realitzada el febrer del 2021, que serà de 0,58 distàncies lunars. Més tard, abandonarà l’òrbita terrestre a través del punt L1.

El 20 de setembre, la discussió sobre aquest “satèl·lit natural” de la Terra (que tampoc no és el primer satèl·lit temporal o quasi-satèl·lit) prenia un nou caire quan Paul Chodas, del JPL, suggeria que 2020 SO podria ésser una de les fases del coet Centaure que posà en òrbita la Surveyor 2 el 20 de setembre del 1966. Apunten en aquest sentit l’òrbita de l’objecte i la seva baixa velocitat relativa respecte de la Terra. Serà l’aproximació de novembre-desembre la que permetrà fer un estudi espectroscòpic: la pintura de diòxid de titani del coet Centaure es posaria llavors de manifest.

Esquema de la trajectòria de 2020 SO respecte del sistema Terra-Lluna

Lligams:

- 2020 SO, a Minor Planet Center.

divendres, 18 de setembre de 2020

Vocalitzacions d’al·ligàtor sota una atmosfera rica en heli i la pobresa funcional de ganivets fets de merda humana congelada: Premis Ig Nobel 2020

Els Premis Ig Nobel arriben a la 30a edició amb una cerimònia retransmesa exclusivament en-línia aquest dijous. Les primeres quatre edicions consistiren en cerimònies presencials en directe, i en les que seguiren la cerimònia presencial fou retransmesa en directe. La de fa 25 anys fou, de fet, un dels primers esdeveniments retransmesos en-línia en directe. Però l’edició d’enguany és especial per les restriccions associades per la pandèmia de la malaltia coronavírica del 2019 (covid-19). L’esperit dels guardons, organitzats per Improbable Research, és el mateix, per bé que amb els anys hagin virat la importància relativa de la recerca estrambòtica, de la metodologia frapant, dels treballs ridículs o de l’escatologia fisiològica.

Vocalitzacions d’una al·ligàtor en una atmosfera d’heliox (Stephan A. Reber et al.: Premi Ig Nobel d’Acústica, 2020)

Stephan Reber, Takeshi Nishimura, Judith Janisch, Mark Robertson i Tecumseh Fitch han rebut el Premi Ig Nobel d’Acústica “per haver induït un al·ligàtor xinès femella a bramar en una cambra segellada plena d’aire enriquit amb heli”

Stephan Reber és investigador en zoologia cognitiva a la Universitat de Viena. Amb els seus col·legues Judith Janisch i W. Tecumseh Fitch, juntament amb Takeshi Nishimura, de l’Institut de Recerca de Primats de la Universitat de Kioto i Mark Robertson, del St. Augustine Alligator Farm Zoological Park, publicaren un article al Journal of Experimental Biology sobre les freqüències formants d’un al·ligàtor xinès (Alligator sinensis) en una atmosfera d’heliox (barreja de 88% d’heli i 12% d’oxigen). Els crocodilis, en termes generals, són un dels grups no-aviar de rèptils més vocalitzadors, car bramen tot l’any, per bé que ho fan especialment durant la temporada d’aparellament. Hom suposa que aquestes vocalitzacions tenen com a funció específica informa de la mida corporal de qui les emet, quelcom rellevant no tan sols en la qüestió de l’aparellament sinó també de la territorialitat. Si aquesta teoria fos certa, caldria esperar que les vocalitzacions fossin el resultat de freqüències formants, és a dir de ressonàncies del propi tracte vocal (que reflectiria la mida corporal general). En aquesta recerca, Reber et al. volien aconseguir la primera documentació de formants en un rèptil no-aviar, i seleccionaren una femella d’al·ligàtor xinès. La introduïren en una cambra segellada (vegeu l’esquema a dalt) i l’estimularen a bramar a base de passar-li reproduccions de brams emesos anteriorment per ella mateixa. Comparaven els brams emesos sota aire normal i sota hèliox: com que en hèliox la velocitat de propagació del so és més ràpida hom podria fer una anàlisi acústica dels brams. Fou així que pogueren concloure que les bandes de freqüència registrades representaven, efectivament, formants, i que la vocalització fornia efectivament una indicació acústica de la mida corporal. En la discussió sobre aquest treball, Reber et al. arribaven a recordar que, com que aus i crocodilis són els representants vius del llinatge dels arcosaures, el coneixement de les bases de vocalització d’aquests animals poden ajudar-nos a entendre les vocalitzacions dels dinosaures del passat paleontològic.

Parlar en una atmosfera d’heli ens fa la veu més aguda, i és lògic que aplicar aquest principi a la vocalització d’una al·ligàtor hagi cridat l’atenció als d’Improbable Research. En tot cas, els cinc autors de l’article del 2015 participaren ahir en la cerimònia virtual per recollir aquest premi. Esperem que això serveixi per divulgar la recerca que Reber fa sobre la cognició dels dinosaures.

La cella del narcisisme (Miranda Giacomin & Nicholas O. Rule: Premi Ig Nobel de Psicologia, 2020)

Miranda Giacomin i Nicholas O. Rule han rebut el Premi Ig Nobel de Psicologia per dissenyar un mètode per identificar narcisistes examinant-ne les celles

Miranda Giacomin és interessada en la dinàmica intra- i inter-personal del narcisisme. Juntament amb Nicholas Rule en el 2018 publicà un article al Journal of Personality sobre quins trets facials són al darrere de la percepció de narcisisme de grandiositat en altres persones. El narcisisme, com a tret de personalitat, semblaria quelcom centrat en el propi jo, en l’ego, però el narcisisme dels altres pot ésser carregós, i així és convenient tindre la capacitat de detectar-lo a temps. En recerques anteriors, s’havia constatat que les persones podem jutjar el narcisisme de grandiositat d’altres a partir del llur aspecte, particularment del rostre. Giacomin & Rule, en aquest article, presentaven un primer estudi amb imatges com la de dalt, en el que els participants havien de jutjar el narcisisme grandiós de la persona retratada: les celles eren el tret facial més determinant. En uns altres tres estudis, també presentats en aquest article, Giacomin & Rule identificaven la distinció de la cella (pel gruix, per la densitat, etc.) com la característica facial primària en la qual recolzaven aquests judicis. En dos estudis addicionals, Giacomin & Rule confirmaven la rellevància de la cella en comprovar com les valoracions s’alteraven si hom manipulava les celles de la fotografia.

Estudiar aspectes tan complexos i, en certa forma, inaferrables, de la personalitat, reduint-los a una cella és el que haurà cridat l’atenció als d’Improbable Research. La simplicitat, però, és clau per moure’s en un món complex, i la primera impressió sempre es podrà corregir més endavant: però com diu Giacomin convé tindre un test fàcil i ràpid sobre el narcisisme aliè per estalviar-se disgustos. Giacomin i Rule participaren en la cerimònia virtual on se’ls lliurà el guardó.

La guerra per altres mitjans (Governs d’Índia i de Pakistan: Premi Ig Nobel de la Pau, 2020)

La signatura de l’Instrument de Rendició per part de la Comandància Oriental de les Forces Armades de Pakistan, del qual l’any vinent farà 50 anys, assenyala un moment cabdal en les relacions entre Índia i Pakistan. Les relacions tenses ja remunten al 1947, amb la Partició d’Índia, i si en el 1971 es manifestaven en la guerra indo-paquistaní, i la participació del Pakistan (amb la independència de Bangla Desh), el cert és que, freda o calenta, la guerra entre les dues potències nuclears del Sud d’Àsia continua fins els nostres dies. Una forma particular en els darrers anys han estat les bromes pesades entre diplomàtics indians i paquistanesos, com la de trucar-se al timbre en mig de la nit. Com que dins de tot, aquesta és una forma incruenta de guerra, s’ha considerat guardonar els governs d’Índia i de Pakistan amb el premi Ig Nobel de la Pau.

En el 2018, Iain Marlow enumerava en un article les formes que pren aquesta lluita entre legacions diplomàtiques: picar el timbre en mig de la nit i arrencar a córrer; fer trucades obscenes; tallar el subministrament de llum i aigua; persecucions de vehicle; confrontacions agressives; intimidacions dels fills respectius, etc. Marlow utilitzava com a fonts les dels ministeris d’exteriors de totes dues repúbliques. Segons el diplomàtic retirat Vishnu Prakash, la Inter-Services Intelligence de Pakistan havia enxampat a Islamabad diplomàtics indians que trucaven timbres a les 3 de la matinada. D’altra banda, la legació paquistanesa a Nova Delhi havia denunciat una sèrie de greuges en el que destacaven intimidacions contra fills del personal diplomàtic.

Fent vibrar cossos de lumbrícids vius (Ivan S. Maksymov & Andriy Pototsky: Premi Ig Nobel de Física, 2020)

Ivan S. Maksymov & Andriy Pototsky col·locaven cucs de terra anestesiats (com la “Eisenia fetida” de la imatge a) damunt d’una placa a la que se sotmetia a vibracions verticals, mentre que amb una càmera i un fotodetector s’estudiaven les ones generades en el cos del cuc. Tots dos investigador han rebut el Premi Ig Nobel de Física “per determinar, experimentalment, què li passa a la forma d’un cuc de terra viu quan hom fa vibrar el cuc de terra a alta freqüència”

Ivan Maksymov és interessat en biofotònica, nanofotònica i sensors de fibra òptica. Andriy Pototskyy és interessant en aspectes de biologia matemàtica i processos estocàstics. Hom ha estudiat en gotes d’aigua fenòmens fonamentals no-lineals com l’aparició d’ones superficials. Una cèl·lula biològica consisteix fonamentalment en aigua, però això també ho podem estendre a organismes pluricel·lulars complexos, i és aquí on entren els cucs de terra. Els dos investigadors treballen a la Swinburne University of Technology, i es per això que triaren quatre espècies de cucs del sud-est d’Austràlia: 1) Eisenia fetida (adquirida a una botiga local de productes de pesca), 2) Lumbricus terrestres (recollits directament del camp), 3) Lumbricus rebellus (recollits d’un subministrador local de cucs de compost) i 4) Aporrectodea caliginosa (recollits directament del camp). Aquests són els subjectes experimentals d’un article publicat el passat 22 de maig a Scientific Reports. Es tractava de demostrar que la vibració vertical de cucs vius dipositats (prèvia anestèsia amb una solució d’alcohol etílic al 20%) damunt d’una superfície plana sòlida resultava en l’aparició d’ones corporals subharmòniques de tipus Faraday. Aquesta aparició s’explica perquè el cos d’un oligoquet consisteix bàsicament en un esquelet hidrostàtic, una pell flexible i una cavitat corporal plena de líquid.

El subjecte experimental, uns cucs que es fan servir d’esquer a la pesca o en el marc de l’aplicació de compost en sòls, és el que ha determinat el guardó, que ahir recollien Maksymov i Pototsky. Però, com recordaven en el seu article, la capacitat de provocar ones corporals subharmòniques no-lineals en un organisme vivent podria servir en dispositius de seguiment de processos biofísics com l’impuls nerviós. I no és únicament una qüestió d’investigació fonamental en biofísica, car aquestes ones també podrien servir potencialment per controlar aquests mateixos processos biològics.

La desigualtat econòmica com a predictor del significat cultural de besar-se a la boca (Christopher D. Watkins et al.: Premi Ig Nobel d’Economia, 2020)

Christopher Watkins, Juan David Leongómez, Jeanne Bovet, Agnieszka Żelaźniewicz, Max Korbmarcher, Marco Antônio Corrêa Varella, Ana Maria Fernandez, Danielle Wagstaff, i Samuela Bolgan, han rebut el Premi Ig Nobel d’Economia “per intentar quantificar la relació entre la desigualtat nacional en el nivell de renda de diferents països amb la quantitat mitjana de petons a la boca que es fan. En el gràfic es mostra que hi ha una correlació entre el coeficient Gini de desigualtat i la freqüència de petons a la boca que es fan en el marc de relacions romàntiques en diferents països. Els països amb més desigualtat es fan més petons a la boca, doncs.

Christopher D. Watkins és el responsable del Laboratori de Relacions Humanes de la Abertay University, a Dundee. El 30 d’abril del 2019 era el primer autor d’un article que assenyalava la desigualtat nacional en la renda com a predictor de la variació cultural en els petons de boca a boca. Es referia als petons romàntics a la boca, que no s’han de considerar pas com un universal, per bé que sí que són una pràctica estesa a diferents cultures. Molt s’ha escrit sobre el seu significat funcional, com a forma de comprovar l’estat de salut de la parella o de crear i mantindre vincles perdurables. Si aquestes atribucions són certes, Watkins et al. esperarien que l’ús i l’apreciació de besar-se variaria segons si l’ambient premia la bona salut o l’atenció a la parella. Feren doncs un estudi en-línia en el qual recrutaren 3109 participants a través de campus universitaris, de relacions comunitàries, pools de participants en investigacions, el boca-orella, xarxes socials (Twitter, etc.), la plataforma surveymonkey.com i un comunicat de premsa. Seleccionaren 13 països, de 6 continents diferents, en els que hi havia un mínim de 50 participants de tots dos sexes, i 30 participants de sexe femení. Entre les variables que contemplaven hi havia de salut pública (prevalença històrica de patògens), de riquesa absoluta (producte interior brut) i de riquesa relativa (l’índex GINI). En termes generals, les dades de Watkins et al. indicaven que besar-se és més valorat en relacions establerts que no pas durant el festeig. Els països amb més desigualtat, és a dir amb índex GINI més elevat, o sigui amb més pobresa relativa, mostren una major freqüència de petons en les relacions romàntiques, la qual cosa lligaria amb la hipòtesi de la funció dels petons en l’establiment de vincle de parella (que és més necessari en societats amb una vida més precària).

Una recerca sobre petons i, a més, vinculada a factors socio-econòmics, per fina força ha d’interessar els d’Improbable Research. Watkins recollia ahir el premi. De tota manera, la relació entre la freqüència de petons en la parella i l’índex de Gini és estatísticament robusta i específica, i vàlida per a societats ben diferents entre elles.

La subcontractació d’assassinats a càrrec (Xi Guang-An et al.: Premi Ig Nobel de Gestió, 2020)

El 17 d’octubre del 2019, un tribunal de Nanning (Guangxi) sentenciava sis homes per intent d’homicidi. D’aquests, cinc, 奚广安, 莫天祥, 杨康生, 杨广生 i凌显四 han rebut el Premi Ig Nobel de Gestió “per gestionar un contracte d’assassinat per encàrrec”.

Segons informava la CNN, Xi Guang-An, Mo Tian-Xiang, Yang Kang-Sheng, Yang Guang-Sheng i Ling Xian Si són cinc assassins professionals de la Regió Autònoma de Guangxi Zhuang. De fet, l’encàrrec li arribà originàriament a Xi Guang-An, que acceptà un pagament per avançat. Xi Guang-An, per comptes d’executar-lo ell mateix, el subcontractà a Mo Tiang-Xiang. Mo Tiang-Xiang, alhora, l’encarregà a Yang Kang-Sheng. La cadena de subcontractacions no acaba pas ací, ja que Yang Kang-Sheng l’encomanà a Yang Guang-Sheng, i Yang Guang-Sheng ho féu a Ling Xian-Si. Cada subcontractació era ignorada per qui havia l’encàrrec anterior, i el responsable avançava una part del pagament. Com és lògic, a cada baula de la cadena, el pagament i la promesa es feia més i més curt.

L’encàrrec inicial l’havia fet el promotor immobiliari Tan Youhui, que volia desfer-se d’un competidor, de cognom Wei. Wei s’havia creuat amb Tan arran d’una disputa per un projecte. El cas és que Xi Guang-An va rebre de Tan la quantitat de dos milions de yuans. Xi, sense que ho sabés Tan, encomanà el treball a Mo Tiang-Xiang, per un valor d’1 milió de yuans. Mo subcontractà la feina a Yang Kang-Sheng per un valor de 270.000 yuans, als que s’afegiria mig milió quan la feina fos enllestida. Yang Kang-Sheng la subcontractà a Yang Guang-Sheng amb un pagament inicial de 200.000 yuan i 500.000 addicionals quan la feina fos enllestida. Havien passat ja sis mesos, quan Yang Guang-Sheng la subcontractà per 100.000 yuan a Ling Xian-Si.

La cadena es trencà amb Ling, que es trobà amb Wei i li comunicà l’encàrrec que li havia arribat. La idea de Ling era fer passar Wei per mort i cobrar la quantitat. Wei acceptà i es va fer fotografiar per Ling. Ling comunicà a Yang Guang-Sheng que Wei era “mort”, i la cadena remuntà fins a Tan. Però Wei, paral·lelament, s’havia posat en contacte amb la policia, que va seguir el rastre de la cadena de subcontractacions.

Tan va rebre la condemna més dura, de cinc anys de presó, mentre que els cinc “assassins” van rebre sentències de dos a quatre anys. Si en el sector de la promoció immobiliària de Nanning la subcontractació és la norma, no és tampoc d’estranyar que en el crim també ho sigui.

L’aracnofòbia entre els entomòlegs (Richard Vetter: Premi Ig Nobel d’Entomologia)

El verí de la vídua negra (“Latrodectes”) és dels més nocius per als humans.

Richard S. Vetter ha rebut el Premi Ig Nobel d’Entomologia “per recollir proves que molts entomòlegs (científics que estudien insectes) tenen por de les aranyes, que no són insectes”. La broma ve a tomb d’un article publicat a American Entomologist el 2013 que Vetter titulava: “entomòlegs aracnofòbics: quan dues potes més fan una gran diferència”.

Estrictament, l’entomologia estudia la classe zoològica dels insectes. Els insectes són, efectivament, una classe d’artròpodes. Els aràcnids en són una altra. Vetter en el seu article comunicava una recerca elaborada a base d’un qüestionari enfocat a entomòlegs que haguessin de tractar amb artròpodes vius i que tinguessin sentiments negatius envers les aranyes. L’aracnofòbia, estrictament, és la por irracional a les aranyes, i en el “Fear of Spiders Questionnaire”, tan sols els qui tenen una puntuació superior a 90 (d’un màxim de 126) són classificats com a aracnofòbics. Vetter concloïa que els entomòlegs aracno-adversos comparteixen molts trets amb els aracnòfobs del públic general, contradient l’assumpció habitual que la pràctica entomològica ajuda a superar els sentiments negatius envers tots els artròpodes en general.

Vetter recollia ahir el guardó per aquesta recerca.

La misofonia com a aversió patològica al soroll de mastegar d’altri (Nienke Vulink et al.: Premi Ig Nobel de Medicina)

Nienke Vulink, Damiaan Denys i Arnoud van Loon, han rebut el Premi Ig Nobel de Medicina “per diagnosticar una condició mèdica llargament desconeguda, la misofonia, el malestar de sentir altres persones quan fan sorolls de mastegar”.

En el 2013, Vulink i Denys, juntament amb Arjan Schröder, descrigueren els criteris diagnòstics d’una nova malaltia psiquiàtrica. El punt de partida eren pacients que reportaven la preocupació de patir accessos agressius impulsius en sentir determinats sons humans. El nom que li donaven, de misofonia, no era pas nou. Però sí que ho era la proposta de considerar-la un trastorn psiquiàtric discret.

En el 2017, els mateixos tres autors, ara afegint-hi Van Loon, publicaven una recerca sobre una teràpia comportamentual-cognitiva de la misofonia, amb combinació de quatre tècniques. Aquesta teràpia resultava efectiva en la meitat de pacients.

Des d’Improbable Research segurament es valor aquest esforç per reconèixer i tractar aquesta obsessió malaltissa per alguns sons humans fets amb la boqueta que pateixen algunes persones. Vulink, Denys i Van Loon, de fet, participaren en la cerimònia virtual d’ahir.

La gestió política de la pandèmia de covid-19 (Jair Bolsonaro et al.: Premi Ig Nobel d’Educació Mèdica)

Gràfic semilogarítimic de les morts diàries per covid-19 produïdes en el món i en cinc països

El Premi Ig Nobel d’Educació Mèdica ha estat concedit a líders mundials que s’han destacat “per utilitzar la pandèmia viral de la Covid-19 per ensenyar el món que els polítics poden tindre un efecte més immediat sobre la vida i la mort que científics i metges”. Els guardonats, que, òbviament, no assistiren a la cerimònia virtuals, són:
- Jair Bolsonaro, President de la República Federativa del Brasil des de l’1 de gener del 2019. Brasil és el setè país amb més morts de covid-19 per càpita (638 per cada milió d’habitants).
- Boris Johnson, Primer Ministre del Regne Unit des del 24 de juliol del 2019. El Regne Unit és el desè país amb més morts de covid-19 per càpita (614 per cada milió d’habitants).
- Narendra Modi és primer ministre de la Índia des del 26 de maig del 2014. Amb una taxa de mortalitat per covid-19 de 62 per cada milió d’habitants, la Índia es troba ben per sota de la mitjana mundial.
- Andrés Manuel López Obrador és President dels Estats Units Mexicans des de l’1 de desembre del 2018. Mèxic és el catorzè país amb més morts de covid-19 per càpita (559 per cada milió d’habitants.
- Alexander Lukashenko és President de la República de Bielorússia des del 1994. Amb una taxa de mortalitat per covid-19 de 82 per cada milió d’habitants, Bielorússia es trobaria molt per sota de la mitjana mundial.
- Donald Trump és President de la República dels Estats Units d’Amèrica des del 20 de gener del 2017. Els Estats Units són l’onzè país en morts per covid-19 per càpita (613 per cada milió d’habitants).
- Recep Tayyip Erdoğan és President de la República de Turquia des del 28 d’agost del 2014. Amb una taxa de mortalitat per covid-19 de 87 per cada milió d’habitants, es troba ben per sota de la mitjana mundial.
- Vladimir Putin és President de la Federació Russa des del 7 de maig del 2012. Rússia té un índex de mortalitat per covid-19 lleugerament superior a la mitjana mundial (132 per cada milió d’habitants).
- Gurbanguly Berdimuhamedow és President de Turkmenistan des del 21 de desembre del 2006.

La selecció de Improbable Research fa referència sobretot a declaracions públiques d’aquests líders mundials en un sentit banalitzador de la pandèmia.

La limitació funcional dels ganivets fabricats amb femta humana congelada (Metin Eren et al.: Premi Ig Nobel de Ciència de Materials)

Els esquimals o inuit han despertat interès per l’indret inhòspit que habiten. Una història proverbial sobre la seva capacitat de supervivència ens diu que un home vell no volia anar a un assentament. La família, per dissuadir-lo, li va treure totes les eines, confiant que així es rendiria i abandonaria el seu iglú. Sense eines, l’home, en mig de l’hivern, sortí de l’iglú per defecar. De la femta congelada en va fer un ganivet, que afilà amb la seva saliva. Amb el ganivet matà un gos, i de la caixa toràcica en va fer un trineu

El Premi Ig Nobel de Ciència de Materials ha estat concedit a Metin Eren, Michelle Bebber, James Norris, Alyssa Perrone, Ashley Rutkoski, Michael Wilson, i Mary Ann Raghanti, per mostrar que els suposat ganivets fabricats amb femta humana congelada no funcionen pas tant bé com indica aquest relat.

El doctor en antropologia Metin I. Eren i els seus col·legues volien comprovar la veracitat del relat. El llur treball és un exemple d’arqueologia experimental, i així fou publicat l’octubre del 2019 al Journal of Archaeological Science. Eren et al. testaren experimentalment ganivets manufacturats a partir de femtes humanes congelades. Fou el propi Eren el que seguí una dieta àrtica, rica en proteïna i àcids grassos, durant vuit dies. A partir del quart dia començà a recollir la pròpia femta, que introduïa en motllos de ceràmica o bé modelava a mà. Les mostres eren després conservades a -20 °C.

Les van provar i no funcionaven gens. Per això suggereixen que el relat etnogràfic sobre ganivets fets de merda congelada no s’utilitzin per il·lustrar el caràcter innovador de pobles caçadors-recol·lectors.

Els d’Improbable Research no es podien deixar perdre una recerca escatològica com aquesta. I a la cerimònia d’ahir hi assistiren tots els autors de l’article.

Lligams:

- A Chinese alligator in heliox: formant frequencies in a crocodilian. Stephan A. Reber, Takeshi Nishimura, Judith Janisch, Mark Robertson, W. Tecumseh Fitch. J. Exp. Biol. 218: 2442-2447 (2015).

- Eyebrows cue grandiose narcissism. Miranda Giacomin, Nicholas O. Rule. J. Personality 87: 373-385 (2019).

- Excitation of Faraday-like body waves in vibrated living earthworms. Ivan S. Maksymov, Andrey Pototsky. Sci. Rep. 10: 8564 (2020).

- National income inequality predicts cultural variation in mouth to mouth kissing. Christopher D. Watkins, Juan David Leongómez, Jeanne Bovet, Agnieszka Żelaźniewicz, Max Korbmacher, Marco Antônio Corrêa Varella, Ana Maria Fernandez, Danielle Wagstaff, Samuela Bolgan. Sci. Rep. 9: 6698 (2019).

- Arachnophobic Entomologists: When Two More Legs Makes a Big Difference. Richard S. Vetter. Am. Entomologist 59: 168-175 (2013).

- Misophonia: Diagnostic Criteria for a New Psychiatric Disorder. Arjan Schröder, Nienke Vulink, Damiaan Denys. PLoS One 8: e54706 (2013).

- Cognitive behavioral therapy is effective in misophonia: An open trial. Arjan E.Schröder, Nienke C. Vulink, Arnoud J. van Loon, Damiaan A. Denys. J. Affective Disorders 217: 289-294 (2017).

- Experimental replication shows knives manufactured from frozen human feces do not work. Metin I.Eren, Michelle R.Bebber, James D. Norris, Alyssa Perrone, Ashley Rutkoski, Michael Wilson, Mary Ann Raghanti. J. Archaeol. Sci. 27: 102002 (2019).

dilluns, 14 de setembre de 2020

Detecten gas fosfà en la coberta nuvolosa de Venus

Química atmosfèrica: Algú ha dit que si Venus és el planeta bessó de la Terra és perquè en seria el bessó dolent en el sentit de planeta inhabitable. L’atmosfera de Venus és molt més densa que la de la Terra, la qual cosa condiciona una temperatura mitjana de superfície de 740 K i una pressió de 9,3 MPa. L’elevada temperatura s’explica per un efecte hivernacle descomunal, i de fet el CO2 suposa el 96,5%. El reconeixement d’aquestes condicions en els anys 1960 va portar a assumir que Venus era una planeta inhabitable. No obstant, astrobiòlegs s’han ocupat intensament de dos aspectes: l’habitabilitat de Venus en el passat, i l’habitabilitat de Venus no pas a la superfície sinó a l’alta atmosfera. S’ha generat una interessant literatura sobre la dinàmica de la hipotètica biosfera venusina, que inclou la idea panspèrmica que la vida a la Terra s’originà a partir de gèrmens venusians transportats per impactes meteòrics. Una línia de recerca és la investigació de la dinàmica química de l’atmosfera de Venus. James Lovelock, pioner en la química atmosfèrica, ja va advertir que la presència de gasos traça de diferents nivells d’oxidació és un indici potent de l’existència de la biosfera. És comprensible, doncs, que hi hagi hagut en les darreres hores un enrenou pel comunicat de la Royal Astronomical Society sobre la descoberta de fosfà (PH3) en l’atmosfera de Venus. A la revista Nature Astronomy podem llegir l’article corresponent, encapçalat per la professora Jane S. Greaves. A una altitud de 50 km, la coberta nuvolosa de Venus té una temperatura moderada. Les condicions químiques a aquesta altitud són de caràcter hiperacídic, i hom esperaria doncs trobar tot el fòsfor en formes oxidades. Greaves et al., però, forneixen indicis de la presència de fosfà, és a dir de l’hidrur de fòsfor (PH3), que és justament una de les formes més reduïdes (menys oxidades) de fòsfor. Vet ací doncs l’enrenou. Algú pot recordar que enrenous semblants hi ha hagut per la detecció de metà (CH4) a Mart, un altre planeta amb una atmosfera acidificant/oxidant dominada pel CO2 (però molt menys tènue que la de Venus). Però mentre que hi ha explicacions abiòtiques per a la generació de CH4 no n’hi ha pas tantes per a la generació de PH3. Però, ¿de segur què es PH3? Greaves et al. es basen en deteccions espectrals d’una sola línia en la longitud d’ona de mil·límetres de molt bona qualitat (15σ) fetes des dels telescopis JCMT i ALMA. Greaves et al. sostenen que no hi ha altra identificació plausible que assumir una abundància atmosfèrica de PH3 a Venus de 0,02 ppm. Greaves et al. no coneixen de cap ruta abiòtica que pugui explicar aquests nivells.

La icònica fotografia d’ultraviolat de Venus obtinguda pel Pioneer Venus Orbiter el 26 de febrer del 1979

El fosfà com a biosignatura

Clara Sousa-Silva, una de les autores d’aquest article, encapçalà l’any passat una recerca sobre la utilització de PH3 com a gas bioindicador de la presència de vida en una planeta. La dificultat de caracteritzar atmosferes planetàries pel que fa a la presència de compostos rars convida a aplicar aquestes idees primer als planetes del Sistema Solar.

Un dels avantatges d’emprar PH3 com a biosignatura és que, en principi, és molt menys ambigu que el CH4. Per exemple, a la Terra, PH3 té una abundància de l’ordre de parts per bilió (per bé que amb força heterogeneïtat) i el seu origen es vincula bé a activitats microbianes o a activitats antropogèniques. En els planetes gegants, hi ha més presència de PH3, però les atmosferes d’aquestes planetes (Júpiter i Saturn) són reductores, i cal pensar que el PH3 es produeix en les capes profundes de l’atmosfera a alta temperatura i pressió, i es distribueix a les capes altes per convecció. De fet, com a biosignatura, el PH3 no valdria per als planetes jovians, però si per als planetes terrestres, particularment en aquells que tinguin atmosferes i escorces altament oxidades. Venus és un planeta encara més oxidant que la Terra, i per això PH3 pot funcionar encara millor com a biosignatura.

A la recerca de PH3 en l’atmosfera de Venus

Greaves et al. basen aquesta recerca en la transició rotacional 1-0 de la molècula de PH3 en la banda electromagnètica de mil·límetres de longitud d’ona. Fa 25 anys, Eric Weisstein aplicà aquest procediment a la detecció de PH3 en l’atmosfera de Saturn.

La recerca se centra en les capes opaques de l’atmosfera de Venus, justament on més s’ha especulat sobre la possibilitat de que hi hagi formes de vida (aeroplàncton). En aquestes altituds (50 km), les condicions de temperatura i de pressió són comparables a les d’alguns ecosistemes anaeròbics terrestres que produeixen PH3.

Dades del JCMT i de l’ALMA

Les dades utilitzades procedeixen del James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) i de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Les dades de l’ALMA s’utilitzaren també per calcular la possible atribució de les línies al diòxid de sofre (SO2).

Per fer l’estimació de l’abundància de PH3, Greaves et al. modelen l’atmosfera de Venus fins a una altitud de 140 km, bo i dividint-la en capes de 1 km. Utilitzen el model de referència internacional de Venus (VIRA) pel que fa al perfil de temperatures. S’assum una ratio de barreja vertical constant per a PH3. El grau d’opacitat de les diferents capes atmosfèriques s’estima d’acord amb la interacció de les línies moleculars de CO, SO2, H2, PH3 amb les de CO2. No consideren l’efecte de dispersió degut a les partícules dels núvols, però si l’efecte d’angle d’emissió relacionat amb el terminador que separa els hemisferis diürn i nocturn de Venus.

Greaves et al. apliquen un model fotoquímic de degradació de PH3, que té en compte a més la interacció amb espècies reactives d’hidrogen, d’oxigen i de clor. Pel que fa a la producció de PH3 tenen en compte la producció fotoquímica i la producció no-fotoquímica. Per a la producció fotoquímica contemplen una sèrie de passes a partir de l’àcid fosfòric (H3PO4).

La detecció de PH3

El juny del 2017 es feren cinc observacions de Venus, llavors estel matutí, amb el JCMT. Els espectres obtinguts cobrien tot el planeta. Se seleccionaren les línies d’absorció corresponents a la coberta nuvolosa pel contrast que mostraven amb el quasi-continu generat per la capa atmosfèrica inferior opaca.

El març del 2019 es feren observacions de Venus amb l’ALMA, d’una major resolució.

A l’esquerra espectre de la transició 1-0 de PH3 per a tot el planeta. A la dreta s’hi diferencien les zones polar (negre), mitjana (blau) i equatorial (vermella). La concentració de PH3 és més elevada a latituds mitjanes que a latituds equatorials, i no és detectable en les regions polars.

Les dades d’ALMA confirmen la detecció de línies corresponents a la transició 1-0 de PH3. Les velocitats de les línies coincideixen amb la velocitat de l’atmosfera de Venus. Les línies no serien atribuïbles a SO2. L’abundància de PH3 és estimada en 0,02 ppm, un valor tres o quatre ordres de magnitud superior al de l’atmosfera terrestre. Aquestes són unes xifres sorprenents per a una atmosfera tan oxidada (hiperàcida) com la de Venus.

D’on prové tot aquest PH3? Greaves et al. consideren possibles fonts de fòsfor: de l’atmosfera de Venus, de la superfície (o escorça) de Venus o de l’espai interplanetari. És cert que les sondes soviètiques Vega ja van detectar la presència de fòsfor fa més de trenta anys, però no van determinar les espècies químiques corresponents. Hom esperaria, donades les condicions oxidants, que tot el fòsfor de l’atmosfera de Venus fos en formes oxidades (fosfats, etc.). Greaves et al. descarten que l’origen del PH3 sigui la hidròlisi de fosfurs de la superfície (bé originats per la pròpia geologia de Venus o d’origen meteorític). També descarten la formació d’àcid fosforós (H3PO3).

Hi ha una raó que explica que el PH3 sigui més abundant a l’atmosfera de Venus que a la de la Terra. En l’atmosfera terrestre hi ha una quantitat notable de O2 (21%), mentre que l’oxigen en l’atmosfera de Venus es troba essencialment combinat (CO2, SO2, H2O, CO, etc.). Les espècies reactives d’oxigen fan que la vida mitjana de PH3 a l’atmosfera de la Terra sigui molt més breu que a l’atmosfera de Venus. En la mesosfera de Venus (a més de 80 km d’altitud), la vida mitjana de PH3 seria de <103 s, limitada per la presència d’espècies radicals (Cl-, etc.). En la troposfera de Venus, la vida mitjana de PH3 seria molt més llarga, de 108 s, limitada únicament per la descomposició tèrmica. En termes generals, la vida mitjana de PH3 en l’atmosfera de Venus seria inferior a 1000 anys.

Amb aquesta estimació, si el PH3 procedís de l’escorça de Venus caldria un flux de 106-107 molècules per cm2 i segon. Aquests nivells són massa elevats per les reaccions fotoquímiques contemplades per Greaves et al.

I els llamps? Les tempestes elèctriques a l’atmosfera de Venus són d’un nivell inferior al de la Terra. La formació de PH3 per llamps no podria explicar l’abundància detectada. I els volcans? L’activitat volcànica de Venus hauria d’ésser 200 vegades superior per explicar l’abundància detectada de PH3. I els meteorits? Aquesta font no aportaria més que unes poques tones de fòsfor per any, també insuficients per explicar l’abundància detectada de PH3. I processos triboquímics o friccionals a gran escala? De nou, Greaves et al. el consideren un procés insuficient. I els protons del vent solar? Tampoc.

Un procés desconegut: fotoquímic, geoquímic o bioquímic?

Descartades totes aquestes hipòtesis, cal pensar un procés alternatiu de producció continuada de PH3. Greaves et al. admeten la dificultat de pensar en processos fotoquímics quan hom ignora aspectes bàsics de les gotes de condensació que formen els núvols de Venus. La conclusió, a hores d’ara, és que necessitem noves sondes que explorin Venus i que prenguin mesures in situ de l’atmosfera o que fins i tot recullin mostres d’aerosols per dur-les a la Terra. Tant de bo els responsables dels programes especials de Rússia, Índia, Europa, Xina o Estats Units, entre d’altres, en prenguin nota.

Lligams:

- Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Jane S. Greaves, Anita M. S. Richards, William Bains, Paul B. Rimmer, Hideo Sagawa, David L. Clements, Sara Seager, Janusz J. Petkowski, Clara Sousa-Silva, Sukrit Ranjan, Emily Drabek-Maunder, Helen J. Fraser, Annabel Cartwright, Ingo Mueller-Wodarg, Zhuchang Zhan, Per Friberg, Iain Coulson, E’lisa Lee & Jim Hoge. Nature Astronomy (2020).

- Hints of life on Venus, comunicat de la Royal Astronomical Society.

dimecres, 9 de setembre de 2020

Units en la ciència: una compilació d'informació científica sobre el clima

L'Organització Meteorològica Mundial ha compilat el report "United In Science".

Entre la informació més detacada figura que el quinquenni 2016-2020 serà el període més càlid del registre meteorològic contemporani. La caiguda d'emissions com a conseqüència de les restriccions per fer front a la pandèmia de covid-19 no reduiran les concentracions atmosfèriques de CO2. De fet, les emissions de CO2 han augmentat un 62% en les darreres tres dècades. El report insisteix en la necessitat de canviar els patrons de consum.

divendres, 4 de setembre de 2020

La seguretat i immunogenicitat del vaccí rus d’adenovirus recombinant contra la covid-19

Amb major o menor fortuna, les diferents regions del planeta malden per aplanar la corba epidèmica d’infeccions per SARS-CoV-2 i de casos greus de la malaltia coronavírica que provoca (la covid-19). Arribats al darrer terç del 2020, l’atenció se centra en bona mesura en l’arrencada de campanyes específiques de vaccinació. Però encara som lluny d’aquesta fase. De tota manera és interessant seguir els resultats d’assaigs clínics dels diferents vaccins desenvolupats. La revista Lancet publica avui un article encapçalat per Denis Y. Logunov sobre els resultats de dos estudis oberts no-aleatoritzats de fase 1/2 corresponents a dues formulacions del vaccí rus basat en vectors recombinants adenovirals (rAd26 i rAd5). La decisió de les autoritats russes d’abreujar la fase 3 fou rebuda amb escepticisme per la comunitat sanitària mundial, i és doncs en aquest context que es llegeix aquest article.

La resposta immunitària cel·lular sembla tindre especial protagonisme en la protecció davant del SARS-CoV-2, i en aquest gràfic observem com el vaccí rus estimula la resposta de limfòcits T contra la glicoproteïna vírica

El vaccí

Allò que anomenem el “vaccí rus” consisteix en dos components, d’una banda un vector recombinant d’adenovirus de tipus 26 (rAd26) i un d’adenovirus de tipus 5 (rAd5). Tots dos components incorporen el gen que codifica la glicoproteïna S del SARS-CoV-2, i és per això que reben la denominació de rAd26-S i rAd5-S.

El vaccí s’assaja en dues formulacions, una de congelada i una altra de liofilitzada.

Dos assaigs de fase 1/2

Logunov et al. presenten els resultats de dos estudis oberts i no aleatoritzats que es feren a Rússia. Són estudis de fase 1-2, en els que participaren voluntaris adults sans, de 18 a 60 anys d’edat. En la fase 1, s’administrava intramuscularment en el dia 0 una dosi bé de rAd26-S o de rAd5-S, i se’n comprovava la seguretat en els 28 dies següents.

La fase 2 de l’estudi començava a partir del dia 5, amb una injecció intramuscular de rAd26-S seguida tres setmanes després d’una de rAd5-S. En aquesta fase hom mesurava la generació d’anticossos específics contra el SARS-CoV-2 (en els dies 0, 14, 21, 28 i 42), però també la immunitat cel·lular específica d’antigen.

Les conclusions

El recrutament es realitzà entre el 18 de juny i el 3 d’agost, amb un total de 76 participants (38 per cada estudi). Les formulacions assajades eren segures i ben tolerades, amb les reaccions normals de dolor en el punt d’injecció (58%), hipertèrmia (50%), maldecap (42%) i astènia (28%). Tots els participants generen anticossos contra la glicoproteïna S, així com respostes immunitàries cel·lulars. Caldrà veure, però, en futurs estudis si aquesta resposta és prou efectiva com per a previndre la covid-19 en els vaccinats.

Lligams:

- Safety and immunogenicity of an rAd26 and rAd5 vector-based heterologous prime-boost COVID-19 vaccine in two formulations: two open, non-randomised phase 1/2 studies from Russia. Denis Y Logunov et al. The Lancet (2020).

dimecres, 2 de setembre de 2020

El senyal d’ona gravitacional GW190521: una fusió de forats negres de 150 masses solars

GW190521 vol dir “ona gravitacional observada el 21 de maig del 2019”. En efecte, aquella jornada, a les 03:02:29 UTC, els detectors d’Advanced LIGO i Advanced Virgo registraren un senyal ben nítid, amb una ratio senyal:soroll de 14,7, i una taxa estimada de falsa alarma de 1 en 4900 anys. Si hom assumeix que aquesta ona gravitacional fou el resultat d’una inspiral binària quasicircular, darrera hi hauria d’haver la fusió de dos forats negres, un de 71-106 masses solars i un altre de 48-83. Els científics de LIGO i Virgo publiquen avui a Physical Review Letters un article en el qual infereixen que la massa dels forats negres primaris es troba dins del gap causat per processos de supernova pulsacionals d’inestabilitat de par. El forat negre resultant tindria una massa, amb un 90% d’interval de credibilitat, de 126-170 masses solars, és a dir dins del rang d’un forat negre de massa intermèdia. Amb un desplaçament cap al vermell de 0,48-1,10, la distància d’aquest forat negre a la Terra seria de 2,7-7,7 gigaparsecs. Fusions d’aquesta mena tindrien lloc a una taxa de 0,02-0,43 fusions per gigaparsec cúbic i any. En un article paral·lel a The Astrophysical Journal Letters, els investigadors de LIGO i Virgo desgranen les propietats i implicacions de GW190521. D’una banda, troben improbable que GW190521 sigui un senyal amplificat per un efecte lent d’una fusió de forats negres menors. Així doncs, enumeren una sèrie d’implicacions sobre els models vigents de col·lapse estel·lar. Com es poden formar forats negres d’aquestes dimensions intermèdies? A través d’una sèrie de coalescències estel·lars múltiples o de fusions jeràrquiques de forats negres en el context d’un cúmul estel·lar o d’un nucli galàctic actiu? O potser som davant d’un objecte més exòtic, com un sistema binari altament excèntric de forats negres o d’un sistema binari de forats negres primordials?

L’astronomia d’ones gravitacionals

Els projectes d’Advanced LIGO i d’Advanced Virgo han obert una nova disciplina astronòmica: la detecció d’ones gravitacionals. En les dues primeres campanyes (O1 i O2), s’han detectat 10 fusions de sistemes binaris de forats negres i 1 inspiral de sistema binari d’estels de neutrons. La tercera campanya (O3) arrencà l’1 d’abril del 2019 i, com molts altres projectes, fou sospesa el 27 de març del 2020 com a conseqüència de la pandèmia de covid-19.

GW150914 i altres senyals detectats en O1 i O2 es corresponien a sistemes binaris de forats negres amb masses totals de 19-84 masses solars, mentre que les masses dels components individuals anaven de 8 a 50 masses solars. El senyal GW170817 podria correspondre a un sistema binari més massiu, però no es pot descartar que sigui un artefacte.

GW190521 seria una fusió de forats negres de més grans dimensions que les detectades fins ara. La massa total de la fusió seria de 150 masses solars, i el romanent seria de 140.

Un gap entre 64 i 135 masses solars

D’acord amb els models astrofísics actuals, estels amb una massa de nucli d’heli de 32-64 masses solars experimenten inestabilitat de par pulsacional, la qual cosa fa que els romanents resultants siguin de masses inferiors a 65 masses solars.

Estels amb una massa de nucli d’heli entre 64 i 135 masses solars serien encara més susceptibles a la inestabilitat de par i, d’acord amb els models, no haurien de deixar cap romanent compacte.

Estels amb una massa de nucli d’heli de més de 135 masses solars, en canvi, col·lapsarien directament a forats negres de massa intermèdia.

Així ens trobem, doncs, amb un gap teòric situat entre 64 i 135 masses solars: hom no esperaria trobar gaire objectes compactes d’aquesta massa, si no és a través de coalescències jeràrquiques de forats negres menors en el context d’un sistema estel·lar dens o de discs de nuclis galàctics actius. En el cas del GW190521, és molt probable que el component més massiu sigui dins d’aquest rang de 64-135 masses solars.

Els forats negres intermedis, de masses situades entre 100 i 100.000 masses solars, són objectes assumits teòricament però no hi ha fins ara evidències directes de la seva existència. Els forats negres supermassius (>100.000 masses solars) que trobem en centres galàctics sí han estat detectats directament, com també els anomenats forats negres estel·lars (<100 masses solars).

De tota manera, sí que hi ha proves indirectes de l’existència de forats negres intermedis a través de l’observació de forats supermassius de centres galàctics, les mesures cinemàtiques de cúmuls estel·lars massius, o el rang de masses que presenten els cúmuls globulars.

Àrees del cel on se situaria l’objecte responsable de GW190521

Dins dels forats negres intermedis, la massa final de GW190521 quedaria en la part baixa del rang. Seria la primera detecció d’una fusió de forats negres estel·lars que genera un forat negre de massa intermèdia.

Lligams:

- GW190521: A Binary Black Hole Merger with a Total Mass of 150 M. R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration). Physical Review Letters 125: 101102 (2020).

- Properties and Astrophysical Implications of the 150 M Binary Black Hole Merger GW190521. R. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration). The Astrophysical Journal Letters 900: 1 (2020).