Autofagia. El reciclaje celular

Autofagia: Las células del cuerpo humano también se reciclan y limpian sus residuos

En los artículos de nuestro blog, solemos tratar sobre todo, temas relacionados con el #MedioAmbiente, #Reciclaje y #Residuos. Y lo hacemos desde varios puntos de vista: legal, científico, social, etc. Pero esta vez, nos vamos a decantar por lo más íntimo y básico en lo que a reciclaje se refiere, a la propia gestión de residuos por parte de nuestro cuerpo: Lo que se denomina Autofagia.

Autofagia. El reciclaje del cuerpo humano

¡Es cuestión de supervivencia! Nuestras células eliminan y reciclan los residuos o elementos defectuosos en su interior. Aquí te explicamos cómo la alteración de este proceso puede conducir al desarrollo o agravamiento de diferentes enfermedades neurodegenerativas.

¿Qué sucedería si en tu ciudad nadie se encargara de retirar la basura que generamos y los objetos estropeados? Probablemente, que con el tiempo tu localidad se colapsaría. Por el contrario, cuando recogemos los residuos, estos son procesados, reciclados y reutilizados para la fabricación de otros materiales. Pues esto también ocurre en nuestro organismo. De manera regular, las células generan productos de desecho y otros contenidos celulares alterados que somos capaces de eliminar y de reutilizar para la producción de nuevos elementos esenciales para la célula. A este proceso que realizan nuestras células y que posibilita su supervivencia se le conoce como autofagia. Literalmente “comerse a sí mismo” en griego, y fue llamado así por primera vez en 1963 por el bioquímico belga Christian de Duve, premio Nobel de Fisiología/Medicina.

La importancia de la autofagia

La importancia de este proceso bioquímico para el desarrollo normal de la fisiología celular ha extendido el interés por su estudio a lo largo de las últimas décadas. En este sentido, destacan las aportaciones de Daniel Klionsky en Ann Harbor, de Guido Kroemer en París o de la española Ana Cuervo en Nueva York. Sin embargo, la autofagia no solo participa del funcionamiento adecuado de nuestro organismo, sino que también actúa frente a un estímulo agresor o un defecto celular. De esta manera, la célula entra en proceso de autofagia para reparar el daño. Es por ello que la afectación de este mecanismo puede conducir al desarrollo o agravamiento de diferentes trastornos como la enfermedad de Huntington, el alzhéimer y el párkinson, todas ellas patologías de tipo neurodegenerativo.

Según describe un Grupo de trabajo perteneciente al Departamento de Investigación de Biología Celular y Molecular del Centro de Investigaciones Biológicas, la autofagia es un proceso celular que se encarga de la degradación y reciclaje de componentes celulares.

El proceso

Durante la autofagia, porciones del citosol, incluyendo orgánulos completos, son englobadas en una doble membrana que se cierra para formar un autofagosoma o vacuola de autofagia, que se fusionará permitien la digestión de los componentes englobados. La autofagia tiene un papel esencial en la obtención de nutrientes en condiciones de ayuno, en la degradación de orgánulos dañados, por lo que supone un mecanismo que permite a las células sobrevivir en condiciones de estrés.

Sin embargo también se ha sugerido que es un modo alternativo de muerte celular programada que se ha observado tanto durante el desarrollo así como durante las enfermedades neurodegenerativas. Dicho grupo de trabajo, está estudiando los mecanismos moleculares de la autofagia durante el desarrollo del sistema nervioso y los procesos neurodegenerativos para determinar en qué situaciones la autofagia supone un mecanismo citoprotector o si alternativamente también puede ser un mecanismo de muerte celular programada.

Los resultados indican que la autofagia es esencial para la eliminación de las células apoptóticas durante la muerte celular asociada al desarrollo del sistema nervioso. El bloqueo de este proceso disminuye los niveles de ATP necesarios para la exposición de fosfatidilserina, molecula que esencial para el reconocimiento de la célula apoptótica y eliminación por fagocitosis.

Sorprendentemente este requerimiento para la eliminación de las celulas apoptóticas no parece ser universal y en otras fases de muerte celular como la muerte asociada a la salida del nervio óptico (muerte morfogenética) o la muerte neuronal asociada a la falta de factores tróficos (muerte neurotrófica) la inhibición de la autofagia no tiene ese efecto. En estos momentos estamos caracterizando el fenotipo en desarrollo de algunos modelos marinos deficientes en autofagia.

La autofagia y la enfermedad de Parkinson

¿Y qué tienen en común estas enfermedades? Pues que todas ellas presentan una acumulación intra o extracelular de proteínas alteradas o mal plegadas, que debemos eliminar y reciclar precisamente mediante autofagia. Y si este proceso se encuentra afectado, la célula no es capaz de llevar a cabo la limpieza de estos residuos. Así, en la enfermedad de Parkinson se producen acumulaciones de proteínas incorrectamente eliminadas, entre las que destaca la sinucleína. Esta proteína tiene su importancia porque interviene en la formación de los cuerpos de Lewy en el cerebro, uno de los rasgos anatomopatológicos más característicos en la enfermedad.

Aunque el Parkinson es una enfermedad que se debe a muchas causas, los expertos coinciden en que en su origen confluyen factores medioambientales y genéticos, y es curioso que muchos de estos últimos producen herramientas moleculares que, o bien participan del proceso de autofagia, o bien la regulan o modifican. Una de ellas, conocida como LRRK2 o dardarina – derivada de la palabra vasca dardara que significa temblor – está muy relacionada con la enfermedad. Nuestro grupo de investigación PARK ha estudiado en los últimos años células procedentes de enfermos de Parkinson que presentan una de las mutaciones más prevalentes en la enzima dardarina. De esta manera, hemos comprobado que el mecanismo de autofagia se encuentra modificado de manera sustancial en estas células, y que esta modulación convierte a las células más sensibles a alguno de los factores medioambientales relacionados con la enfermedad. En un mismo modelo nos encontramos, así, con ambos grupos de factores predisponentes, el medioambiental y el genético. Dichas investigaciones están disponibles en revistas científicas como Autophagy.

autofagia

La autofagia, por tanto, se está convirtiendo en una nueva estrategia en el combate contra las enfermedades neurodegenerativas y para prolongar la vida de las células, acelerando o retrasando este proceso de limpieza, aunque esto, probablemente, merezca otro capítulo.

 

Fuentes: José Manuel Fuentes Rodríguez, muyinteresante.es, cib.csic.es, b.se-todo.com

El grafeno ¿Una solución medioambiental?

Cada vez son más las iniciativas y descubrimientos que se dan en diferentes campos científicos empleando el grafeno como medio, entre otras cosas, para combatir los problemas de degeneración medioambiental y depuración de residuos.

¿Podemos decir entonces que el grafeno será una solución medioambiental en el futuro…?

Concretamente, hace unos meses, se publicaron diversas noticias sobre Baoxia Mi, una investigadora de la Universidad de California Berkeley en Estados Unidos, que anunciaban el diseño de una membrana a base de grafeno, que tenía la capacidad de filtrar el agua mejor que cualquier otra tecnología y con un menor consumo de energía.

El Grafeno ¿Una solución medioambiental?

Esta científica, especializada en la búsqueda de nuevas formas de purificar el agua, ha aprovechado las posibilidades que tiene el grafeno para eliminar los contaminantes con eficacia.

Llegados a este punto, te preguntarás pero ¿que es el grafeno?

El repentino aumento del interés científico por el grafeno puede dar la impresión de que se trata de un material nuevo. En realidad se conoce y se ha descrito desde hace más de medio siglo.

Al grafeno se le prestó poca atención durante décadas al pensarse que era un material inestable termodinámicamente. Bajo este prisma se entiende la revolución que significó que Gueim y Novosiólov consiguiesen aislar el grafeno a temperatura ambiente.

Realmente, el grafeno es una sustancia formada por carbono puro, con átomos dispuestos en patrón regular hexagonal, similar al grafito, pero en una hoja de un átomo de espesor. Se considera 100 veces más fuerte que el acero y su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, y es aproximadamente cinco veces más ligero que el aluminio, una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos.

El Premio Nobel de Física de 2010 se les otorgó a los científicos Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov por sus revolucionarios descubrimientos acerca de este material.

El Grafeno ¿Una solución medioambiental?

¿Y cuales son sus propiedades?

El grafeno es de los materiales más duros y fuertes existentes, incluso supera la dureza del diamante y es doscientas veces más resistente que el acero. Es altamente rígido, por lo tanto soporta grandes fuerzas sin apenas deformarse. Se trata de un material ligero con una densidad de tan solo 0,77 miligramos por metro cuadrado (densidad indicada en unidades de superficie como causa de su estructura laminar). También cabe destacar que soporta grandes fuerzas de flexión, es decir, se puede doblar sin que se rompa. Para hacerse una idea de la capacidad de estas propiedades mecánicas, el premio Nobel hizo una comparación con una hamaca de grafeno de un metro cuadrado de superficie y un solo átomo de espesor. Esta hamaca de grafeno podría soportar hasta 4 kg antes de romperse (equivalente al peso de un gato). En total esta hamaca pesaría lo mismo que uno de los pelos del bigote del gato, menos de un miligramo.

  • Es extremadamente duro: 100 veces más resistente que una hipotética lámina de acero del mismo espesor6
  • Es muy flexible y elástico.
  • Es transparente.
  • Autoenfriamiento (según algunos científicos de la Universidad de Illinois).
  • Conductividad térmica y eléctrica altas.
  • Hace reacción química con otras sustancias para producir compuestos de diferentes propiedades. Esto lo dota de gran potencial de desarrollo.
  • Sirve de soporte de radiación ionizante.
  • Tiene gran ligereza, como la fibra de carbono, pero más flexible.
  • Menor efecto Joule: se calienta menos al conducir los electrones.
  • Para una misma tarea que el silicio, tiene un menor consumo de electricidad.
  • Genera electricidad al ser alcanzado por la luz.
  • Razón superficie/volumen muy alta que le otorga un buen futuro en el mercado de los supercondensadores.
  • Se puede dopar introduciendo impurezas para cambiar su comportamiento primigenio de manera que, por ejemplo, no repela el agua o que incluso cobre mayor conductividad.
  • Se autorrepara; cuando una lámina de grafeno sufre daño y se quiebra su estructura, se genera un ‘agujero’ que ‘atrae’ átomos de carbono vecinos para así tapar los huecos.
  • En su forma óxida absorbe residuos radiactivos.

Como decimos, cada vez son más los usos que se dan a este extraordinario material, sin ir más lejos, a finales del año pasado La empresa española Graphenano, que se encarga de producir grandes cantidades de grafeno y comercializarlo con compañías incluso de ámbito internacional en Alemania, Estados Unidos y China, se planteó utilizar el óxido de grafeno para descontaminar la central de Fukushima (Japón), dañada por el famoso tsunami, y el agua que en ella se empleaba.

El grafeno ¿Una solución medioambiental?

Porque, entre otros de sus variados usos, el grafeno se emplea para eliminar materiales radioactivos de aguas contaminadas. Dicho material no se encarga de eliminar directamente las toxinas radioactivas del agua, sino que ayuda a agruparlas para mayor facilidad de extracción. Una vez separado del agua, los materiales radioactivos en formato sólido (condensados por el óxido de Grafeno) son acumulados y custodiados para la no contaminación de aguas.

Descontaminar el agua a base de nanorobots de grafeno mediante campos magnéticos

Guiados por un campo magnético, minúsculos tubos de grafeno podrían almacenar los metales pesados disueltos en un agua contaminada. Entre las muchas posibilidades de la nanotecnología, algunos permiten producir milagros que en pocos decenios serán totalmente posibles.

Recientemente, y para añadir a la lista de iniciativas en torno al grafeno, un grupo de investigadores internacionales ha afirmado que unos nanorobots recubiertos de grafeno podrían descontaminar las aguas que contienen metales pesados. Estos trabajos de investigación muestran que es posible retirar el 95% del plomo contenido en el agua en una hora.

El rendimiento es interesante puesto que hay que recordar que la contaminación por metales como el mercurio, el cadmio y el cromo, y no únicamente el plomo, es un verdadero problema dentro de la contaminación medioambiental. Esta puede proceder de actividades industriales tan importantes como la explotación minera, la fabricación de baterías o la electrónica.

Para responder a este desafío, los investigadores han fabricado unos microobjetos cilíndricos compuestos de capas con agujeros. La capa más interna está constituida por un tubo hueco de platino que reacciona con el agua que contiene peróxido de hidrógeno. Estas microburbujas de oxigeno se forman en el tubo, y salen por una apertura.

El tubo de platino está recubierto por una capa de níquel ferromagnético, de manera que los tubos se comportan como microimanes en movimiento. De esta forma, es posible dirigir las trayectorias con ayuda de campos magnéticos variables. La capa externa que envuelve el níquel está fabricada de óxido de grafeno y es la que captura eficazmente los átomos de plomo.

El uso de campos magnéticos permite también desplazar estos microobjetos en el agua contaminada y extraerlos una vez terminada la colecta de los metales. Tratados con una solución ácida, desprenden los contaminantes y están de nuevo dispuestos para ser utilizados.

Los resultados obtenidos hacen pensar que el procedimiento puede también servir para extraer otros metales de las aguas contaminadas, y por un coste mucho más bajo que las otras técnicas utilizadas hasta el momento.

 

Fuentes: renovablesverdes.com, es.wikipedia.org, computerhoy.com, blogthinkbig.com

Legislación básica de residuos. Parte 3

Continuamos con la legislación básica de residuos  peligrosos, que dejamos en el anterior post

¡Vamos allá!

Legislación básica de residuos

Una vez visto que nuestra actividad produce residuos peligrosos, y que hemos dado de alta nuestra actividad en la Consejería de Medio Ambiente de nuestra Comunidad Autónoma de Madrid (Ley 22/2011 Articulo 29 .- Comunicación Previa al inicio de las actividades de producción y gestión de residuos), pasamos a contratar los servicios de un Gestor de Residuos, para ello una vez acordado los aspectos económicos, recomendamos se solicite la siguiente documentación:

  • Permiso Gestor de residuos autorizado
  • Permiso de transportista de residuos autorizado
  • Permisos de los vehículos que transportaran los residuos

Visto que cumple los requisitos de empresa, transportista y vehículos autorizados, se deberá formalizar el cumplimiento legal con el “Contrato de Residuos(RD 180/2015 Articulo 5), tanto para los residuos no peligrosos como los peligrosos.

Durante la producción y posesión de nuestros residuos, debemos contemplar los requisitos que nos indica la Ley 22/2011 en sus artículos 17 y 18., a continuación destacamos los más importantes a nuestro entender de estos artículos:

Legislación básica de residuos

Cualquier entrega de residuos debe acreditarse documentalmente.

Almacenar los residuos en condiciones adecuadas de higiene y seguridad.

Etiquetado de los residuos peligrosos y no superar el almacenamiento de estos, los cuales suelen ser para un residuo no peligroso de un año si se destina a su eliminación y de dos años cuando se destina a valorización, y para los residuos peligrosos dicho almacenamiento no debe superar los 6 meses.

No mezclar ni diluir los residuos peligrosos entre sí o con otros residuos, sustancias o materiales.

Todas las entregas de residuos deben ser documentadas en el Archivo Cronológico (Ley 22/2011 Articulo 40) y dicha información debe ser guardada durante, al menos, tres años.

Seguiremos detallando en la próxima publicación, y no olvides nunca:

“…la mejor gestión es no producir residuos…”

Legislación básica de residuos

#ReduceReutilizaRecicla.

¿Mi empresa produce residuos peligrosos?

Continuando con nuestro Blog, y antes de ver en detalle cada uno de los  artículos anteriormente mencionados, nos preguntamos ¿debo cumplir con todo lo detallado anteriormente?, ¿produzco residuos peligrosos en mi actividad?

¿Mi empresa produce residuos peligrosos?

A estas preguntas y con el texto que indica la legislación intentaremos contestar para entender, que la legislación nos obliga a gestionar los residuos que producimos:

¿Mi empresa produce residuos peligrosos?

La Ley 22/2011 Articulo 29, nos indica que toda entidad o empresa que se encuentre en alguno de los supuestos deben comunicar su actividad de producción y gestión de residuos en la Consejería de Medio Ambiente de su Comunidad.

Supuestos:

Instalación, ampliación, modificación sustancial o traslado de industrias o actividades que produzcan residuos peligrosos, o que generen más de 1000 toneladas/año de residuos no peligrosos.

Por lo tanto ahora cabe preguntarnos si nuestra entidad o empresa produce residuos peligrosos, para ello indicaremos algunos de los residuos peligrosos más comunes en las entidades o empresas:

  • Tubos fluorescentes y lámparas de mercurio / sodio.
  • Pilas secas de botón (mercurio)
  • Pilas recargables de Ni-cd, litio, otros.
  • Baterías de plomo acido
  • Equipos eléctricos y electrónicos (ordenadores, pantallas, etc)
  • Envases vacíos que han contenido sustancias peligrosas (limpieza, mantenimiento, jardinería, lejía, etc.)

¿Mi empresa produce residuos peligrosos?

Si su empresa adquiere estos productos para su uso, cuando necesitemos deshacernos de ellos, se convertirán en residuos y específicamente “Residuos peligrosos”, ello nos llevara a comunicar la producción de residuos peligrosos en la Consejería de Medio Ambiente.

¿Pero no puedo llevar estos residuos peligrosos a un punto limpio como si fuese un particular?

A priori y según las competencias de las  Entidades Locales, les corresponde a estas la gestión de residuos comerciales no peligrosos y los residuos domésticos (residuo domestico: residuos generados como consecuencia de las actividad domésticas) generados en las industrias en los términos que establezcan sus respectivas ordenanzas…. (Art. 3.b, Art 12.5 Ley 22/2011), por lo que entendemos que un residuo peligroso producido de la actividad de empresa no podría ser entregado a un punto limpio Municipal, sino que debe ser gestionado por un gestor autorizado de residuos peligrosos.

En resumen: si mi empresa produce residuos peligrosos, debo declarar mi actividad como productora de estos residuos y por lo tanto cumplir con las obligaciones que me indica la legislación ambiental en vigor.

En el próximo artículo, detallaremos y  concretaremos el resto de obligaciones, y no te olvides: #ReduceReutilizaRecicla tus residuos.

¡Saludos!

Introducción a la Legislación Básica de Residuos

Legislación Básica de Residuos: Obligaciones en la gestión de residuos por parte de las entidades y empresas

LEGISLACIÓN BÁSICA DE RESIDUOS

Tomando como referencia la legislación nacional de Residuos (Ley 22/2011, RD 180/2015, RD 833/88), le comentamos algunos aspectos y obligaciones que dicha legislación contempla cuando en nuestra actividad producimos residuos.

Para ello tomaremos como referencia la definición que hace de residuo la Ley 22/2011 de Residuos, de ámbito nacional.

«Residuo»: cualquier sustancia u objeto que su poseedor deseche o tenga la intención o la obligación de desechar.

Por tanto todas las entidades o empresas que quieren desechar cualquier objeto o sustancias, deben cumplir ciertas obligaciones (algunas de ellas especificas solo para residuos peligrosos), entre dichas obligaciones, destacaremos:

  • Ley 22/2011 Articulo 17 .- Obligaciones relativas a la gestión de residuos.
  • Ley 22/2011 Articulo 18.- Obligaciones relativas al almacenamiento, mezcla, envasado y etiquetado de residuos.
  • Ley 22/2011 Articulo 29 .- Comunicación Previa al inicio de las actividades de producción y gestión de residuos.
  • Ley 22/2011 Articulo 40.- Archivo Cronológico.
  • RD 180/2015 Articulo 5 .- Contrato de tratamiento de residuos.
  • RD 180/2015 Articulo 6 .- Documento de Identificación.
  • RD 180/2015 Articulo 7 .- Rechazo de los residuos.
  • RD 833/88 Especifico para residuos peligrosos:

Artículo 13. Envasado de residuos tóxicos y peligrosos
– Artículo 14. Etiquetado de residuos tóxicos y peligrosos
Artículo 15. Almacenamiento de residuos tóxicos y peligrosos
Artículo 22.1  De los pequeños productores (Punto 1)

En próximas entregas detallaremos cada uno de estos artículo, con el objetivo de poder clarificar las obligaciones que nos impone la legislación ambiental.

Fuente: Informacion extraida del BOE en la publicación de las respectiva legislación ambiental

Legislación básica de residuos

Resumen de legislación Legislación básica de residuos

Para tu utilidad, te ofrecemos a continuación un compendio de las normas autonómica de la Comunidad de Madrid, estatales y europeas de uso más habitual en la actividad de recogida, transporte y tratamiento de residuos.

Así mismo, te adjuntamos las Áreas de Prioridad Residencial del Ayuntamiento de Madrid.

Esperamos que esta información te sea de utilidad. Y ya sabes, para cualquier consulta, no dudes en contactar con nosotros:

TECNORESIDUOS-R3, S.L.

C/Estaño, 25
Pol. Ind. BORONDO
28510 Campo Real (MADRID)

91 876 54 34 – FAX 91 876 50 93

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