S’ha demostrat que els metal•lacarborans, compostos purament inorgànics formats per un àtom central metàl•lic i dos semi-clústers de bor, carboni i hidrogen, penetren a l’interior de cèl•lules vives sense causar cap tipus de deformació ni perforació de la membrana. Un cop a l’interior, aquests compostos poden ser detectats i monitoritzats mitjançant la microscòpia Raman confocal.

La microscòpia confocal permet visualitzar les cèl•lules de manera molt precisa i exacta en les 3 dimensions de l’espai. Per altra banda, l’espectroscòpia Raman es fonamenta en l’energia de les vibracions dels enllaços que formen les molècules. En el nostre cas, la gran quantitat de vèrtexs B-H que contenen els metal•lacarborans (Figura 1), i a la vibració de tensió característica d’aquests enllaços a 2570 cm$^{-1}$, fan que la presència d’aquests compostos de bor sigui fàcilment detectable per mitjançant aquesta tècnica. El fet rellevant és que l’acoblament d’aquestes dues tècniques, anomenada microscòpia Raman confocal, permet la visualització digital de les molècules amb enllaços B-H a l’interior de les cèl•lules. Així, es pot fer un escombrat d’un pla imaginari i obtenir l’espectre Raman de cadascun dels punts del pla. 

La Figura 1 mostra una cèl•lula HEK 293 (Human Embryonic Kidney 293) en contrast de fase, seguida de dues imatges digitalitzades corresponents a dues freqüències de vibració determinades. La imatge central mostra la presència d’enllaços B-H (2570 cm$^{-1}$) i la de la dreta la presència d’enllaços C-H sp3 (2950 cm$^{-1}$). En ambdós casos el color rosa representa una alta densitat de senyal i el lila una menor densitat de senyal. Com es pot veure, els metal•lacarborans es distribueixen de manera heterogènia a l’interior de la cèl•lula, i les zones de major concentració d’enllaços B-H coincideix amb la zona de major densitat d’enllaços C-H, indicant una possible interacció/acumulació dels metal•lacarborans a teixits, membranes o orgànuls intracel•lulars que continguin cadenes alifàtiques (riques en enllaços C-H). 

Figura 1. A l’esquerra, estructura molecular del cobaltabisdicarballur, un metal•lacarborà de cobalt. A la dreta, imatges en contrast de fase i digitals d’una cèl•lula HEK 293 en presència de metal•lacarborà, amb els seus respectius espectres Rama a cada punt. 

Aquesta visualització i monitorització dels compostos de bor a l’interior cel•lular (com s’exemplifica esquemàticament en la Figura 2), juntament amb la seva manca de toxicitat vers les cèl•lules i la possibilitat de poder ser funcionalitzats amb múltiples fragments orgànics, postulen aquests materials com a bons marcadors pel transport de fàrmacs a l’interior de les cèl•lules. Les aplicacions de la química del bor en medicina són molt diverses, i han despertat l’interès de la indústria farmacèutica. Aquesta nova tecnologia en pot ser un nou bon exemple. 

Figura 2. Visualització esquematitzada dels metal•lacarborans a l’interior de les cèl•lules mitjançant espectroscòpia Raman confocal. 

http://blogs.iec.cat/scq/2013/09/25/vuitena-trobada-de-joves-investigadors-dels-paisos-catalans/
http://icmab.es/awards-news/staff-awards/1491-marius-tarres-schueler-premi-a-la-millor-presentacio-oral-a-la-8ena-trobada-de-joves-investigadors-dels-paisos-catalans

Segur que a ningú de vosaltres us agafa per sorpresa quan esteu tallant una ceba i els vostres ulls us comencen a picar i arribeu fins i tot a plorar una mica. És un fet quotidià que ja tenim ben assumit però... no heu tingut mai la curiositat de saber quina és la raó científica que hi ha darrera?

La ceba és un vegetal important del gènere Allium que té una àmplia aplicació en tot el món com condiment en la preparació d’aliments. La composició química de les cebes depèn de les diferents varietats però, en general, es caracteritzen per posseir un gran contingut en aigua (≈92 %). La resta de la seva composició està formada, generalment, per carbohidrats, sucres senzills, sacarosa i compostos orgànics sofrats. I són aquests últims els que, com veurem, juguen un paper fonamental en les característiques de la ceba. En general, els compostos amb sofre que hi ha en una ceba són aminoàcids no volàtils com, per exemple, el sulfòxid de S-alquenil-cisteïna (representat en la Figura 1).

Però és especialment curiós saber que moltes de les característiques especials que fan famoses a les cebes, com les seves propietat lacrimògena o el seu sabor picant característic, apareixen just en el moment que destruïm el seu teixit (per exemple, al mastegar-la, tallar-la o picar-la). En aquest punt, es quan trenquem unes petites vesícules que contenen un enzim conegut amb el nom d’Allinasa que té una fixació especial pel sulfòxid de S-alquenil cisteïna. Aquest enzim actua sobre l’esmentat compost sofrat i trenca els seus enllaços donant lloc a amoníac, sulfòxid de tioproponal i àcid pirúvic, molècules que també apareixen representades en la Figura 1.

L’àcid pirúvic és el compost que aporta el sabor picant a la ceba i, de fet, podríem dir que la ceba no presenta el seu sabor real fins a que no la tallem o masteguem! La major o menor quantitat d’àcid pirúvic farà que una ceba sigui més o menys picant. En l’actualitat, existeixen diversos mètodes per a mesurar la concentració d’aquest àcid, fet que ajuda, per exemple, a establir diferències entre diferents collites o  variants de cebes. En un article posterior ja us contaré com és possible realitzar l’anàlisi de l’àcid pirúvic!

Per una altra banda, el sulfòxid de tioproponal és un compost molt volàtil, és a dir, s’evapora fàcilment a temperatura ambient. D’aquesta manera, quan ens trobem picant una ceba, es forma d’immediat aquest sulfòxid el qual ascendeix ràpidament cap a la nostra mucosa ocular. La barreja del compost sofrat amb l’aigua que manté els nostres ulls humits dóna lloc, entre altres compostos, a àcid sulfúric. Aquest conegut àcid és molt irritant i els nostres ulls es defenen d’ell tractant de fer tot el possible per a diluir-lo tant com puguin. I com ho aconsegueixen? Fàcilment: afegint més aigua, és a dir, amb llàgrimes!

Per tant, si volem evitar plorar desconsoladament, el que es pot fer és mullar amb abundant aigua la ceba mentre la piquem o tallem. Així, aconseguirem arrossegar part dels compostos sofrats que es formen i evitarem que aquests arribin als nostres ulls. 

$\boxed{x\equiv d + e + f + g + [g/4] \pmod{7}}$

De manera automàtica, per a determinar l'hora calculem mòdul 12 però observem que, en aquesta fórmula, per a determinar el dia de la setmana ens cal calcular mòdul 7. Quan calculem mòdul 7 sempre podem canviar un nombre pel residu de la seva divisió per 7. Els dies de la setmana es numeren començant per dilluns = 1, dimarts = 2, etc. Així, el dia de la setmana $x$ = 37 és un dimarts. Els nombres que corresponen als dies del mes i de l'any seran els habituals.

Les entrades de la fórmula són:

$x$	= dia de la setmana que volem determinar
$d$	= dia del mes
$m$	= mes
$e$	= nombre màgic del mes, depèn de $m$
$y$	= any
$f,g$	= nombres màgics de l'any, depenen de $y$

A més, $[g/4]$ denota la part entera de la divisió de $g$ per 4.

• Cas 1: si és $m \ge$ 3, les quantitats $c$ i $g$ són donades per
  
  $y=$100$c + g$,   amb 0$\le g \le$ 99; 

  és a dir, $c$ és donat pels dos primers dígits de $y$ i $g$, pels dos últims.
  
  
• Cas 2: si és $m =$ 1 o bé $m=$2, les quantitats $c$ i $g$ són donades per
  
  $y-$ 1=100$c + g$.

  Així si $y=$1714 tindrem que $c=$ 17 i $g=$ 14, si estem en el primer cas; i $c=$ 17 i $g=$ 13, si estem en el segon.
  
  
  Ara ens cal saber com es calculen els dos nombres màgics $e$ i $f$.
  El nombre màgic $e$ és donat en la taula següent:

  $m$	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
  $e$	0	3	2	5	0	3	5	1	4	6	2	4

  
  El nombre màgic $f$ depèn de $c\pmod{4}$ i és donat en la taula següent:

  $c\pmod{4}$	0	1	2	3
  $f$	0	5	3	1

  
  
  Exemple 1. Calculem en quin dia de la setmana va caure l'11 de setembre de 1714. Tindrem que:
  $x=$ ?,  $d=$ 11,  $m=$ 9,  $y=$  1714.
  
  
  Les taules ens diuen que a $m=$ 9 li correspon $e=$ 4 i per a $c=$ 17 és $f=$ 5.
  A més, com que estem en el primer cas, és $g=$ 14.
  Ara ja podem aplicar la fórmula:
  $x=$ 11 + 4 + 5+ 14+ 3 $=$ 37 $\equiv$ 2 $\pmod{7}$.
  
  
  Per tant, el dia cercat va ser un dimarts.
  
  
  Exemple 2. Fem un exemple més recent: el 17 de setembre de 1982. 

  $x=$ ?,  $d=$ 17,  $m=$ 9,  $y=$  1982.

  
  

  Els nombres màgics són $e =$ 4, $f =$ 1.

  $x=$ 17 + 4 + 1 + 82 + 20 $=$ 124 $\equiv$ 5 $\pmod{7}$.

  
  

  Per tant, el dia cercat era un divendres.

  
  

  Exemple 3. Quin dia de la setmana és avui, 31 d'agost de 2013? 

  $x=$ ?,  $d=$ 31,  $m=$ 8,  $y=$  2013.

  
  

  Els nombres màgics són $e =$ 1, $f =$ 0.

  $x=$ 31 + 1 + 0 + 13 + 3 $=$ 48 $\equiv$ 6 $\pmod{7}$.

  
  

  Avui és dissabte!

  
  

  Observació final. La fórmula només és aplicable per a dates del calendari gregorià. Modificant només $f$ de manera escaient s'obté la fórmula per al calendari julià.
  
  
  Sobre l'autora
  

  Font de la imatge: http://16cientifiquescatalanes.blogspot.com.es/2010/02/pilar-bayer-isant.html

  
  

Entrada escrita per Josep Domingo-Domènech i Marc Cárceles-Cordón

Després d’incomptables intents de trobar la cura definitiva a qualsevol malaltia, queda patent ja l’irrefrenable desig humà de cercar la immortalitat o, si més no, de viure una vida llarga i saludable. És partint d’aquesta situació que és totalment justificable l’actitud de preocupació que la humanitat té envers una de les epidèmies del segle vint-i-ú: el càncer. 

Entendre la naturalesa del càncer és el primer pas per curar-lo. Ara, després de tantes vides llevades i tantes carreres enfocades a entendre’l ja és de coneixement comú que el càncer és un creixement desproporcionat i descontrolat d’un grup de cèl•lules que, jugant a ser immortals i agrupant-se en masses anomenades tumors malignes, envaixen teixits i dificulten o impossibiliten la seva funció. 

Donat que totes les complicacions s’originen d’aquest creixement absurd de cèl•lules i de la rapidesa amb què ho fan, la quimioteràpia aviat es consolida com a tractament estàndard per aturar aquestes invasions actuant contra qualsevol cèl•lula que es reprodueixi de manera descontrolada. I tot i que és cert que la quimioteràpia sovint té èxit en quant a la reducció del volum del tumor i augmentant la supervivència dels malalts, els científics s’adonen que no és el tractament definitiu. 

El problema s’arrela en què els agents quimioterapèutics, sense saber ben bé a on apunten, eliminen solament les cèl•lules en divisió. Òbviament, enmig de la destrucció moltes cèl•lules tumorals cauen derrotades, però, com és possible que després de l’exposició a la quimioteràpia certes cèl•lules morin, mentre d’altres segueixin contribuint a la progressió de la malaltia, sense resultar afectades? La resposta es troba dins del tumor mateix: la resistència adquirida o secundària a la quimioteràpia s’origina en l’heterogeneïtat intratumoral. El fet que en el tumor hi hagi cèl•lules distintes significa que no totes elles segueixen el mateix camí davant els agents quimioterapèutics i que, per tant, mentre unes cèl•lules efectivament moren, les altres sobreviuen. 

Paral•lelament a aquests estudis, el món científic ha posat especial interès a un concepte molt esperançador pel futur mèdic: la cèl•lula mare. Davant la premissa que en el cos humà existeixen cèl•lules indiferenciades que són capaçes de mantenir la seva indiferenciació mentre donen a llum cèl•lules més  diferenciades, ens adonem que també en el càncer ha d’existir una subpoblació de cèl•lules canceroses que, si bé corruptament, facin el mateix paper que la cèl•lula mare fa en el teixit sa. Tanmateix estudis recents han demostrat que la quimioteràpia no és capaç de destruir aquestes cèl•lules mare canceroses, éssent reponsable aquesta població cel•lular de la reaparició del  tumor i de la recaiguda de la malaltia. És aleshores que podem explicar per què el pacient recau i el tumor progressa tot i haver respòs inicialment a la quimioteràpia. 

En l’actualitat, l’avantguarda mèdica va més enllà del plantejament quimioterapèutic i busca curar el càncer mitjancant l’eliminació de les cèl•lules mare canceroses. Al cap i a la fi, desenvolupar una teràpia que aconsegueixi destruir aquesta subpoblació de cèl•lules significa atacar directament els comandants d’un exèrcit de soldats que sense ordres no saben per on progressar, i sembla ser també (per ara) la estratègia més efectiva de guanyar la guerra contra el càncer. 

Sobre l'autor

Josep Domingo-Domènech treballa a l'hospital Mount Sinai de Nova York i està al capdavant de molts projectes científics relacionats amb el càncer. L'any passat va protagonitzar un gran descobriment sobre com les cèl·lules mare d'un tumor cancerós es tornen resistents a la quimioteràpia. Vegeu-ho: http://www.324.cat/noticia/1884354/societat/Cientifics-catalans-descobreixen-com-les-cellules-mare-dun-tumor-canceros-es-tornen-resistents-a-la-quimioterapia