Smart cities: ¿Cómo serán las ciudades inteligentes del futuro?

Ignacio Matías Maestro, catedrático del Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación e investigador del ISC (Institute of Smart Cities) de la Universidad Pública de Navarra.

“Debemos hacer más inteligentes y tecnológicas nuestras ciudades, sí, pero también más humanas”

Tiempo estimado de lectura: 3,5 minutos

¿Viviremos en una ciudad como las de las películas de ciencia ficción? ¿Estarán nuestras casas totalmente robotizadas? ¿Encenderemos los aparatos con la mente? ¿Habrá espacio para la libertad? Nos adentramos en el universo de las ciudades inteligentes con el profesor Ignacio Matías Maestro, quien fuera el primer director del Instituto de Smart Cities de la Universidad Pública de Navarra y quien, en esta entrevista, nos ofrece las claves para entender las múltiples posibilidades de las ciudades inteligentes… y las dudas que les rodean.

¿Qué necesita una ciudad para ser inteligente?
Una ciudad inteligente es aquella que integra a la sociedad con el gobierno de la propia ciudad y que, a través de sistemas inteligentes, detecta necesidades y genera soluciones, a ser posible, en tiempo real. Una smart city es aquella que usa la tecnología para ser más sostenible y mejorar la calidad de vida y el bienestar de las personas. Existen muchos factores que influyen para que una ciudad pueda llamarse inteligente como, por ejemplo, que tenga sistemas de ahorro de energía que permitan el consumo inteligente, el reciclaje, la reducción de residuos o emisión de gases; que en el campo médico apueste por la telemedicina o la teleasistencia o que, en el transporte, cuente con una gestión eficiente del tráfico, optimización de rutas de transporte público, infraestructuras sostenibles…

¿Cómo serán las ciudades inteligentes en el futuro?

Sinceramente, no lo sabemos. Es muy complicado prever cómo será la tecnología dentro de 50 años. Lo que se ha evolucionado en este último medio siglo, comparándolo con lo que vamos a avanzar en los próximos 50 años, si todo va bien, es infinito. Jamás habíamos tenido tantas posibilidades de crecimiento como ahora: tenemos tantas, que no sabemos por dónde vamos a ir. Para el ser humano, vivir en la actualidad es como un don y va a ser espectacular. Dentro de 30 años, miraremos atrás y todo nos va a parecer muy extraño. No sé cómo serán en el futuro las ciudades inteligentes, pero sí sé que las ciudades del futuro serán inteligentes.

¿Qué es lo que sí podemos predecir?

Sabemos que viviremos en ciudades porque es la única forma de preservar el resto de la Naturaleza, ya que, si nos extendemos por todo el territorio, mataremos lo que esté a nuestro alcance. En el año 2050, el 85% de la población mundial va a vivir en ciudades, fundamentalmente, porque el ser humano es un ser urbano y necesitamos vivir juntos para avanzar. Además, es evidente que tendremos que intentar ir al espacio, porque aquí no cabemos y ya estamos colapsando la Tierra. Por otra parte, sabemos que serán millones los objetos conectados en el mundo. Actualmente, ya hay unos 200 millones de sensores conectados: solo en el 2025, es posible que ya sean mil millones. Habrá muchos sensores, muchos datos, mucha tecnología.

Sensores, datos, tecnología…

Sí, por supuesto. Los datos son imprescindibles para poder hacer una buena gestión de la ciudad, por ello los sensores son fundamentales para obtener información, desde datos semafóricos, cuánta gente hay en la calle, contaminación, etc. Internet de las cosas es la única manera que tenemos actualmente para anticiparnos y resolver los problemas de las ciudades. Jugarán un papel esencial la inteligencia artificial, el machine learning y tecnologías como digital twins, edge computing o fog computing.

Las ciudades inteligentes van tomando forma y la tecnología avanza en todos los planos posibles, como el transporte. ¿Qué cambios veremos en este campo?

El transporte va a cambiar tanto que es muy posible que en el centro de las ciudades no puedan circular coches particulares y que el transporte público sea lo único que exista. Una vez que tengamos el control del tráfico de la ciudad y de sus semáforos, todo va a ser mucho más sencillo y automatizado. No habrá atascos o, si los hay, se podrán solucionar de una forma más eficiente que ahora. Por otra parte, no sabemos si habrá o no coches voladores, pero sí es seguro que contaremos con vehículos autónomos, y, si los coches van solos, es muy factibles que puedan volar.

Y en el ámbito de la seguridad, ¿podremos combatir mejor el crimen?

Por supuesto. En algunas ciudades de China ya controlan a quien va por la calle: saben en todo momento quién eres. Si hay un indicio de que se ha cometido un crimen o robo, enseguida lo pueden detectar e identificar a los culpables, lo cual, por otra parte, da cierto miedo. La seguridad es muy importante y con inteligencia artificial, sensores y cámaras, se puede avanzar mucho, pero siempre deberemos tener muy presente el límite de la libertad.

¿Vamos a estar totalmente controlados en una ciudad en la que haya más sensores que personas?

Ahí está el tema. La tecnología no es el problema: es la solución. El verdadero problema es la cuestión social. En el siglo XXI, los datos son la materia prima y quien los controle, tendrá mucho poder. ¿Quién puede controlar los datos que generamos nosotros mismos? Puede ser una ciudad, un Estado o una empresa. Una empresa, si sabe cómo nos comportamos, puede intentar vendernos sus productos. Si quien nos controla es una ciudad o un Estado, la situación es peor, porque nos pueden dirigir para intentar que pensemos de un modo concreto. A este respecto, ya la Unión Europea ha dado pasos para velar por que los datos sean nuestros, pero no me lo acabo de creer. Actualmente, simplemente cuando utilizamos cualquier aplicación, ya estamos cediendo nuestros datos.

¿Cuál es el verdadero peligro de que nuestros datos no nos pertenezcan?

La sociedad avanza si tiene libertad, pero si no somos capaces de preservarla y hay una inteligencia superior que controle nuestras libertades, podremos acomodarnos y actuar como borregos. Si los datos no son nuestros, van a coartar nuestra libertad. Por todo ello, cuando construyamos una ciudad inteligente, debemos intentar que sea una ciudad inteligente con alma, y no una ciudad tipo centro comercial.

¿Qué es más sencillo, crear una ciudad inteligente desde cero o hacer más inteligente a una ciudad que ya existe?

Una ciudad inteligente creada desde cero carece de alma. Una ciudad inteligente tiene que reforzar su identidad, pensar en las personas que habitan, estar viva y siempre en constante adaptación. En mi opinión, es mucho más importante hacer más inteligentes a ciudades ya existentes y lograr que sean inteligentes desde su punto de vista: es decir, que cuenten con su propia historia e inteligencia, como las personas, y desarrollen aquellos aspectos que, cada ciudad, de forma individual, quiera impulsar. Existen ejemplos de ciudades inteligentes creadas desde cero, como Songdo, en Corea del Sur, pero mucha gente no quiere vivir en ellas, quizá porque tienen miedo de vivir en una ciudad con tanta tecnología. Quizá prefieren vivir en una ciudad menos inteligente, pero con alma. Por todo ello, debemos hacer más inteligentes y tecnológicas nuestras ciudades, sí, pero también más humanas.

Descubre más sobre este tema escuchando el podcast ¿Cómo serán las ciudades inteligentes del futuro?, el podcast de divulgación científica de la UPNA.

Más información:

Kirimtat, O. Krejcar, A. Kertesz and M. F. Tasgetiren, “Future Trends and Current State of Smart City Concepts: A Survey,” in IEEE Access, vol. 8, pp. 86448-86467, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2992441.

STARDUST: Holistic and Integrated urban model for smart cities. H2020 European Project.

Emilio Ontiveros, Diego Vizcaíno, Verónica López Sabater, “Las ciudades del futuro: inteligentes, digitales y sostenibles”. Fundación Telefónica, 2016.

Alex Steffen, El futuro compartido de las ciudades. Ted Talks.

Pablo E. Branchi, Carlos Fernández-Valdivielso, Ignacio R. Matías-Maestro, “Metodología para evaluar el impacto de la incorporación de nuevas tecnologías en ciudades inteligentes”, DYNA, vol 90(3), pp. 285-293, 2015.

Un modelo para predecir cuántas camas UCI harán falta durante cada oleada

Responde: Fermín Mallor Giménez, catedrático de Estadística e Investigación Operativa del Departamento de Estadística, Informática y Matemáticas de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y Daniel García de Vicuña Bilbao, estudiante de doctorado en el ISC (Institute of Smart Cities) de la UPNA.

Imagen de Fernando Zhiminaicela en Pixabay

La crisis financiera mundial de 2008 puso de moda en España el término económico “prima de riesgo”, hasta entonces desconocido. Del mismo modo, la pandemia ha popularizado expresiones y términos como “doblar la curva”, “incidencia acumulada” e incluso conceptos epidemiológicos más específicos como “el número efectivo de reproducción R₀”. Ocupan portadas de periódicos, así como espacios en noticiarios televisivos y radiofónicos. Constituyen una muestra del uso de las matemáticas para describir la evolución de la pandemia y para proporcionar indicadores con los que las autoridades políticas pueden fundamentar una toma de decisiones informada sobre medidas de distanciamiento social y restricciones a la movilidad.

Sin embargo, los modelos matemáticos no solo sirven para describir qué ha pasado o el estado actual de la pandemia, sino que pueden facilitar predicciones muy útiles sobre cómo va a evolucionar. Estas son útiles para la planificación de los recursos sanitarios necesarios para atender a paciente covid-19, como las camas UCI. La planificación facilita la utilización eficiente de recursos y, en consecuencia, proporcionar una mejor atención a todos los pacientes, covid y no covid.

Los modelos matemáticos más útiles para predecir variables relacionadas con la evolución de la pandemia son los de simulación. Estos modelos son capaces de representar características complejas de la realidad pandémica, como su aleatoriedad e incertidumbre, así como la variabilidad en el impacto que la enfermedad puede tener en distintas personas.

Modelos que simulan la actividad diaria de miles de individuos

Durante la pandemia se han popularizado algunos modelos de simulación basados en agentes, los cuales tratan de reproducir en el ordenador el comportamiento de un número muy elevado de personas (agentes) representativos de la sociedad de una región o país. Para ello, cada persona tiene creada (simulada) su red de contactos que reproducen los ámbitos familiares, de trabajo y social. Las personas están clasificadas en grupos que representan su estado en relación con la enfermedad.

La clasificación básica considera los grupos de infectados (y en disposición de contagiar), de susceptibles (que pueden ser contagiados) y de personas que ya han pasado la enfermedad y son inmunes o que han fallecido. El modelo matemático reproduce la dinámica diaria de contactos de cada agente y la posibilidad de contagio en cada uno de ellos para recrear la evolución global del número de personas contagiadas. Se trata de modelos que extienden, incorporando la aleatoriedad y la variabilidad citadas anteriormente, los modelos epidemiológicos compartimentales tipo SIR (susceptible-infected-removed).

Estos modelos, son muy útiles para evaluar las consecuencias de distintas políticas de distanciamiento social en la transmisión del virus y de distintas estrategias de vacunación en la población.

La dinámica hospitalaria reproducida por un modelo de simulación

Sin embargo, para predecir las necesidades de camas hospitalarias y de UCI son más adecuados modelos de simulación estocásticos de tipo mecanicista que se fundamentan en dar respuesta a las siguientes dos cuestiones:

  1. ¿Cuántos pacientes van a ingresar en el hospital cada uno de los próximos días?
  2. ¿Dónde y durante cuánto tiempo van a estar ingresados cada uno de estos pacientes?

La respuesta a la primera cuestión se consigue ajustando a la serie de datos de ingresos diarios de pacientes una curva que parte de cero, que experimenta un crecimiento exponencial, para posteriormente estabilizarse (en la llamada “meseta”) y finalmente decrecer de nuevo hacia cero.

Se utilizan curvas de crecimiento poblacional de tipo Gompertz, cuya derivada se muestra en la Figura 1. Con esta curva se estima cuántos pacientes, de media, van a ingresar cada uno de los días del futuro.

Una distribución de probabilidad de Poisson, con estos valores medios, facilita la simulación del número de pacientes (y con sus características de edad, sexo, etc.) que ingresa en el hospital cada día del futuro.

Figura 1. Ajuste estadístico a la serie diaria de hospitalizaciones.
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A la segunda cuestión se le da respuesta representando con precisión lo que ocurre puertas adentro del hospital (o conjunto de hospitales de una región).

La Figura 2 representa el flujo de pacientes por las instalaciones hospitalarias.

Un paciente COVID cuando ingresa en el hospital lo puede hacer directamente en UCI o bien en una planta para agudos. Desde aquí el paciente puede requerir un posterior ingreso en UCI, o bien ser dado de alta, por recuperación o por fallecimiento. Los pacientes que están ingresados en UCI pueden ser dados de alta bien por mejoría y terminar la recuperación en planta, o bien por fallecimiento.

En el gráfico se detallan todos los parámetros que son necesarios para recrear (simular) la trayectoria de un paciente COVID en el hospital: mediante letras “p” se denotan las probabilidades que determinan las trayectorias en las bifurcaciones y mediante letras mayúsculas, W, Y, X, los tiempos que el paciente permanece en las instalaciones.

Estos tiempos varían entre pacientes y son descritos mediante distribuciones de probabilidad que son estimadas, así como las probabilidades “p”, a partir de los datos observados en la evolución de la pandemia.

Figura 2. Flujo de pacientes COVID en el hospital.
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Predicción como resultado del análisis estadístico de miles de realidades futuras posibles

A partir del conocimiento de cuántos pacientes están actualmente hospitalizados y simulando llegadas futuras de pacientes y sus trayectorias hospitalarias se puede prever cuántas camas van a ser necesarias en las siguientes semanas de pandemia. La Figura 3 muestra el resultado de las predicciones y los valores reales observados realizados durante la primera ola pandémica en Navarra. Cada vez que se realiza una simulación se obtiene una realidad (de ocupación de camas) distinta para el futuro.

Del análisis estadístico de miles de esos posibles futuros resultan las predicciones medias y unas bandas de confianza.

Figura 3. Predicción de camas UCI a partir del tiempo marcado en negro: estimación mediana y bandas de confianza. En verde valores reales de ocupación.
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Modelos útiles en la práctica que sólo necesitan cuatro fechas por paciente

Este modelo de simulación ha sido utilizado durante las tres últimas olas pandémicas en Navarra y durante la segunda y tercera en La Rioja por los responsables de la planificación hospitalaria. El Ministerio de Sanidad español también ha recibido informes diarios de previsión de ocupación hospitalaria durante la duración de la tercera ola.

Los datos guían la calibración y actualización continua (aprendizaje) del modelo de simulación. Únicamente cuatro fechas por paciente, registradas por los sistemas de información hospitalarios, son necesarias para la construcción y ejecución del modelo: ingreso y alta hospitalaria, e ingreso y alta en UCI (en caso de producirse).

Este reducido conjunto de datos necesarios, y su disponibilidad en tiempo (casi) real en los sistemas de información hospitalarios, constituye uno de los puntos fuertes del modelo matemático en comparación con otros que precisan del conocimiento de multitud de parámetros y distribuciones de probabilidad que no están disponibles en tiempo real, y que, en todo caso, pueden ser estimados una vez que la pandemia ha pasado.

Sin duda, esta aplicación constituye una muestra más de la aportación que pueden realizar las matemáticas para mitigar los efectos de la pandemia. Otras aplicaciones de las matemáticas pueden encontrarse en la página web de la acción matemática contra el coronavirus y en la página web del grupo de investigación q-UPHS.

Fermín Mallor Giménez, Catedrático de Estadística e Investigación Operativa, Universidad Pública de Navarra y Daniel García de Vicuña Bilbao, Estudiante de doctorado en el Instituto de Smart Cities, Universidad Pública de Navarra

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: ¿Vacunas, qué vacunas? Preguntas esperando respuestas

Responde: Antonio G. Pisabarro De Lucas, catedrático de Microbiología en el Departamento de Ciencias de la Salud y director del Instituto IMAB (Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology-Instituto de Investigación Multidisciplinar en Biología Aplicada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

 

En episodios anteriores hemos hablado de las características del virus y de la enfermedad que produce, del origen de las epidemias y del futuro en un mundo con coronavirus. Hoy vamos a ver el método de prevención de la enfermedad en el que la humanidad tiene puesta su esperanza: las vacunas para defendernos del coronavirus.

Todos los seres vivos tenemos mecanismos para defendernos del ataque de microorganismos invasores: desde los sistemas de detección y destrucción del material genético extraño que tienen las bacterias, hasta la sofisticada repuesta inmune de los mamíferos con sus variantes inespecífica y adaptativa que hemos visto en otros artículos de esta serie. La variabilidad genética de los organismos, resultado de las mutaciones ocurridas al azar al replicarse su material genético durante su multiplicación, permite a los microorganismos patógenos y a los virus adaptarse a la presencia de antibióticos y antivirales convirtiéndolos en resistentes a los tratamientos con esas balas mágicas diseñadas para destruir al invasor dañando mínimamente al enfermo. Por esta razón, la lucha contra los patógenos basada únicamente en el uso de antibióticos tiene un futuro limitado: antes o después surgirán mutaciones que harán inefectivo el fármaco y el patógeno volverá a multiplicarse libremente. El futuro parece presentarse oscuro, y así sería si no fuera porque nuestro sistema inmune es capaz de adaptarse a las nuevas variantes de un patógeno de forma que cuando este cambia y puede zafarse de la defensa actual, nosotros desarrollamos una nueva defensa que vuelve a atraparlo y de la que volverá a escapar, y nosotros a atraparlo, y él a escapar, y nosotros a atraparlo ….

El sistema inmune adaptativo tiene dos herramientas para defender nuestro cuerpo de los invasores: la rápida y efectiva respuesta humoral basada en linfocitos B y en anticuerpos y la profunda y duradera respuesta celular basada en linfocitos T. Podemos estimular artificialmente ambas respuestas inmunes poniendo nuestro cuerpo en contacto con el patógeno o con partes de él de forma que nuestros linfocitos B y T aprendan a reconocerlo y a detenerlo. En esto consiste la vacunación: en enseñar a nuestro cuerpo de qué nos tiene que defender y en dejar que nuestro sistema inmune desarrolle en pocos días el sistema eficiente para hacerlo. En esta dirección se dirige una gran parte de la investigación a nivel internacional en la lucha contra el coronavirus. A fecha de hoy (10 de junio) la OMS registra una lista de 136 candidatos de vacuna contra el SARS-Cov-2 con distintos niveles de desarrollo clínico (10 candidatos) o preclínico (126 candidatos).

Podemos fabricar vacunas usando como estimulador del sistema inmune proteínas, o fragmentos de proteínas, del virus para enseñar a nuestro sistema inmune a producir anticuerpos que los bloqueen al infectarnos. Actualmente hay una vacuna anti SARS-Cov-2 de este tipo producida en las primeras fases de su ensayo clínico y un gran número en fases de investigación preclínica. Las vacunas basadas en proteínas del patógeno suelen desarrollar un tipo de inmunidad menos efectiva a largo plazo porque activan sólo una de las ramas de la respuesta inmune y necesitan dosis de recuerdo para ser efectivas. Sin embargo, son vacunas que pueden usarse en personas con el sistema inmune debilitado y, generalmente, producen una buena respuesta específica para la proteína (o elemento celular en el caso de las bacterias) contra el que se dirigen. Este tipo de vacunas se usa en la defensa frente a otros patógenos conocidos tales como el neumococo causante de la neumonía bacteriana o el virus causante de la hepatitis B.

Una alternativa más compleja es la utilización de virus inactivados que no van a poder multiplicarse en nuestro cuerpo. La inmunidad que producen estas vacunas es más completa que la proporcionada por las anteriores, aunque aún es también limitada porque se basa sólo en la producción de anticuerpos. Actualmente hay cuatro ensayos clínicos y cinco preclínicos con vacunas de este tipo frente al coronavirus. Este tipo de vacuna también es muy conocido y usado para el control de otras enfermedades tales como la polio (la vacuna inyectable, no la oral que está basada en virus vivos atenuados) o la vacuna de la gripe estacional que sería conveniente ponerse cada año (y este año más).

El siguiente nivel de eficiencia de las vacunas es el de las basadas en virus atenuados que son incapaces de producir la enfermedad pero que, como son muy similares al patógeno original, disparan una respuesta inmune muy efectiva. Este tipo de vacunas se ha usado con mucho éxito para el control de otras enfermedades tales como el sarampión o la rubeola, por ejemplo. Sin embargo, son vacunas con ciertos riesgos debidos a que el patógeno atenuado puede producir ciertos episodios similares a los de la enfermedad. Este es el caso de la vacuna oral frente a la polio que tiene su campo de acción en ciertas condiciones epidemiológicas que ya no se dan en España y, por eso, ha dejado de administrarse y ha sido sustituida por la vacuna inyectable que describí en el párrafo anterior. No hay actualmente ningún ensayo clínico de vacunas basadas en virus SARS-cov-2 atenuado; pero hay dos ensayos a nivel de laboratorio registrados por la OMS.

Aumentando el grado de efectividad, nos encontramos con las vacunas basadas en virus que han sido manipulados genéticamente para expresar en su superficie proteínas del SARS-Cov-2. Este tipo de vacunas que utilizan virus no patógenos o patógenos atenuados (que no son capaces de producir enfermedad) producen una respuesta inmune muy efectiva porque activan las dos ramas (inmunidad humoral basada en anticuerpos y celular basada en linfocitos T). Actualmente hay dos ensayos clínicos basados en esta tecnología que disfraza de coronavirus otro virus no patógeno (un adenovirus) de forma que aprendemos a defendernos frente al SARS-Cov-2 al infectarnos con el adenovirus modificado de la vacuna.


Ilustración: Manuel Álvarez García

Este tipo de vacuna de alta tecnología ha tenido muy buenos resultados en la lucha contra otra enfermedad infecciosa que nos preocupó a todos hace unos pocos años: la epidemia de Ébola. Hay varias vacunas contra este virus tan letal basadas en esta tecnología que han logrado controlar la epidemia que desde 2018 ha afectado a la República Democrática del Congo. Es importante señalar que, aunque el adenovirus exprese en su superficie proteínas del coronavirus, sigue siendo un inocuo adenovirus: aunque la mona se vista de seda, mona se queda. Estas vacunas tienen, sin embargo, algunas limitaciones: su manejo es más complicado y también lo es su uso generalizado y, por otra parte, su empleo es problemático en personas con inmunodeficiencias.

Un paso adelante en la sofisticación de la vacuna es el uso de moléculas de ARN (el material genético del virus) o de ADN (su copia en una molécula más estable) como inductores de la respuesta inmune. Este tipo de vacunas es altamente experimental y aún no hay ningún tipo de vacunas de ADN aprobado para su uso; sin embargo, hay dos ensayos clínicos en marcha basados en vacunas de ARN y uno en una vacuna de ADN para protección frente a covid-19. En este tipo de vacunas se intenta hacer llegar a algunas células el material genético codificante de algunas proteínas del virus para que dichas células las produzcan y parezcan estar infectadas. Nuestro sistema inmune, como hemos visto en capítulos anteriores, reconoce las células infectadas y aprende a defenderse, usando la eficiente inmunidad celular, del virus que las infectó. Como en el caso de las vacunas en las que se disfrazaba un virus inocuo de coronavirus, disfrazar una célula de célula infectada no causa la enfermedad; pero nos ayuda a combatirla. Si este tipo de vacunas llegara a funcionar y fueran autorizadas, serían las más fáciles de producir en gran escala para una vacunación masiva.

Como ven, hay muchas alternativas, muchas pruebas y muchos caminos diferentes para buscar una o varias soluciones al ataque de este nuevo virus. Los datos disponibles de enfermedades causadas por otros coronavirus indican que nuestro cuerpo desarrolla una respuesta inmune eficiente que evita posteriores infecciones. Así mismo, la presencia de anticuerpos frente al coronavirus en pacientes de la enfermedad en la epidemia actual sugiere que la inmunoterapia podrá ser una vía efectiva para su prevención. Es esperable que se puedan desarrollar varias vacunas con diferentes grados de efectividad. La variabilidad del coronavirus, un virus de ARN, hará que probablemente no sea posible obtener una vacuna definitiva que nos proteja de por vida. Sin embargo, es esperable que podamos poner muchas dificultades a la circulación del virus y que podamos atenuar el efecto de la enfermedad y de las epidemias de este virus en un futuro.

Ya es tarde; sin embargo, no quiero despedirme sin resaltar de nuevo el potencial de nuestro sistema inmune para defendernos de los patógenos que nos rodean. En nuestras sociedades desarrolladas muchas veces se renuncia alegremente al uso de vacunas alegando las más variadas y, digámoslo suavemente, exóticas razones. Nuestro sistema inmune está trabajando constantemente defendiéndonos de un entorno agresivo que no nos lo parece porque él está ahí: piensen en los enfermos inmunodeprimidos o en los que carecen de sistema inmune y consideren qué posibilidades y calidad de vida tienen. Seguimos vivos gracias a nuestro sistema inmune que está alerta frente a decenas de miles de potenciales agresores cada día. Ayudarle en su trabajo es ayudarnos a nosotros mismos y ayudar a la comunidad en la que vivimos.

Mientras tanto, cuídense.

 

Nota 1: listado de artículos del catedrático Antonio G. Pisabarro De Lucas sobre el coronavirus.

1. ¿Qué es el coronavirus?

2. Coronavirus: ¿cómo es el “malo” de esta película?

3. ¿Quiénes son las primeras víctimas del ataque del coronavirus?

4. ¿Cómo nos invade el virus? El primer encuentro del virus con nuestras células

5. ¿Cómo secuestra el coronavirus la célula?

6. ¿Cómo sabe el sistema inmune que una célula está infectada? Diario de la resistencia. Día 1

7. ¿Cómo se producen los primeros síntomas de la enfermedad covid-19? Fuego y explosiones en el inicio de la batalla

8. ¿Qué es la tormenta de citoquinas? Diario de resistencia ante el coronavirus

9. ¿Cómo se producen los anticuerpos contra el coronavirus?

10. ¿Qué son los linfocitos T y cómo luchan contra las células infectadas? Los linfocitos responsables de la lucha célula a célula

11. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma diferente a distintas personas? Preguntas esperando respuestas

12. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma tan grave a las personas mayores? Preguntas esperando respuestas

13. ¿Por qué se producen las epidemias? Preguntas esperando respuestas

14. ¿Qué medimos con cada uno de los tipos de pruebas de detección del coronavirus? Preguntas esperando respuestas

15. Transmisores y supertransmisores Preguntas esperando respuestas

16. ¿Cómo podemos seguir adelante en un mundo con el coronavirus SARS-Cov-2?

17. ¿Vacunas, qué vacunas? Preguntas esperando respuestas (presente artículo)

 

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Navarra, riqueza natural por los cuatro costados

Responde: Francisco Javier Sanz Morales, geólogo y docente del
Departamento de Ciencias de la Universidad Pública de Navarra.

Si algo nos ha enseñado esta situación extraordinaria en la que nos encontramos debido a la Pandemia del COVID-19, es habernos dado cuenta de la importancia y la necesidad de salir e interaccionar con el exterior. Disfrutar de un día en la Naturaleza se ha convertido en un aspecto muy codiciado en nuestras vidas. Este deseo nos ha hecho a su vez más sensibles ante la necesidad de cuidar nuestro entorno natural. Esta sensibilidad creciente nos permite apreciar algo de lo que debemos estar orgullosos como navarros: nuestro entorno natural. Podemos decir que estamos de enhorabuena, porque Navarra nos ofrece una riqueza geológica y paisajística extraordinaria, repleta de espacios naturales protegidos.

Imagen: Lago de Salinas

A escasos kilómetros del lugar en el que vivimos, tenemos la capacidad de disfrutar de una maravillosa experiencia. Podemos trepar hasta las cimas graníticas de las Peñas de Aia y contemplar sus panorámicas de 360º junto al mar; pasear entre los espesos bosques versicolores de la Selva de Irati; ascender a Peñas como Izaga y Ezkaurre y Sierras como Abodi, Leyre o Izco; descender por los cañones y foces pirenaicas como Mintxate, Arbayún, Burgui, Benasa, Ugarrón o Lumbier. También podemos explorar los tesoros subterráneos de grandes macizos kársticos como el Macizo de Larra, las Sierras de Aralar, Urbasa, Andía, Lóquiz y Codés, descubriendo todo un elenco de formas que despiertan nuestro espíritu aventurero. Simas, cuevas, galerías subterráneas, arcos naturales, estalactitas y estalagmitas nos hablan de un tiempo remoto que una vez estuvo bañado por el mar, plagado de organismos que ahora son testimonio fósil en el interior de estas rocas. Sumergirnos en el interior de cavidades como las Cuevas de Mendukillo en Aralar, las Cuevas de Urdax o Zugarramurdi, permite descubir uno de los mayores poderes de la Naturaleza: el tiempo. Y es que en una Sociedad como la actual, donde los minutos corren a toda velocidad, el reloj se detiene completamente cuando contemplamos maravillas subterráneas donde el poder del tiempo, gota a gota, segundo a segundo, incesante durante millones de años, ha tallado formas increíbles y únicas para aquel que se atreva a contemplarlas. Descubrir una estalactita de varios metros de longitud, averiguar que crece a ritmo bastante inferior a un milímetro al año y conocer la increíble fragilidad del proceso ante cualquier alteración ambiental, despierta inmediatamente una sensación de sobrecogimiento.

Pero podemos seguir “bañándonos” en increíbles entornos geológicos. Por ejemplo, podemos recorrer los diapiros de Arteta, Salinas de Oro o Estella y toparnos con rocas de origen sub-volcánico, o encontrar numerosas explotaciones salinas en estos lugares; asomarnos a profundos cortados como el Barranco del Rey en Funes; subir al Mirador de Falces y a la Atalaya de Peralta, edificados sobre cristalinos macizos de yeso, para contemplar el incesante trabajo de nuestros grandes y caudalosos ríos, meandriformes y serpenteantes, que en cuestión de escasos millones de años, han creado unas llanuras aluviales de varios kilómetros de anchura y se han encajado cientos de metros respecto a su altura inicial. Aún más, podemos recorrer los desnudos y perfilados relieves de las Bardenas Reales, tallados en rocas blandas con preciosos bandeados de colores, y descubrir en primera línea lo que significa el término “Badland”. En definitiva, una amplísima gama de entornos situados entre los 2.400 metros y los 300 metros sobre el nivel del mar y repleta con cientos de puntos singulares de interés geológico.
Navarra, además de esta increíble variedad de entornos naturales, tiene un amplio registro de materiales geológicos que abarcan un intervalo temporal excepcional. Desde las rocas metamórficas de Roncesvalles, formadas hace más de 450 millones de años en el Periodo Ordovícico, hasta rocas muy recientes y actuales en cualquier punto del territorio. Los organismos y pistas fósiles que encontramos en nuestras rocas conforman un Libro Natural que nos habla de la historia de la vida y la evolución de los lugares que hoy en día constituyen los
cimientos de nuestra vida. Lugares que una vez fueron abismos submarinos ocultos a la luz, y más tarde, cimas de grandes cordilleras montañosas. Un paisaje vivo en constante evolución y que desmiente una falsa idea preconcebida en nuestras mentes: La idea de que nuestro paisaje es como una imagen o cliché fijo e invariable. Como las siluetas de un cuento que cobran vida cuando se pasan las hojas a toda velocidad, así se aprecia el dinamismo terrestre cuando revivimos en el campo una historia contada en breves minutos y cuya duración ha supuesto millones de años a ritmo geológico.

Pero vamos más allá. Hasta ahora sabemos que en Navarra podemos encontrar una variedad inigualable de rocas y minerales de todas las épocas. Además, la convulsa historia geológica ha moldeado, doblado y fracturado todas estas formaciones geológicas, creando estructuras y accidentes geológicos a todas las escalas. Pero además, la evolución de todas estas formas del relieve requiere de “actores y actrices geológicas” que tallan la roca como verdaderos escultores. Hablamos del agua, el viento, el hielo, la radiación solar, o la gravedad. Todos ellos trabajan de forma incesante, y su mayor o menor protagonismo en esta historia depende de su guionista: El Clima. En un territorio de extensión modesta como el nuestro, podemos encontrar climas desde marítimos oceánicos, de montaña, mediterráneos, o esteparios fríos más continentales. Como en toda obra de teatro, hay siempre un protagonista principal. En este caso, dicho protagonista es el agua, sin duda el mayor recurso natural de Navarra. Aguas superficiales y subterráneas abastecen nuestros acuíferos y nos aportan una excelente calidad de vida. Y por si todo esto no fuera suficiente, entra en escena un nuevo protagonista en nuestra historia. Un protagonista muy joven, fruto de la interacción entre la roca y los demás actores: El Suelo. Una delgada y frágil capa que nos protege, como la piel al organismo, que sustenta nuestras vidas, nos alimenta y participa activamente en los Ciclos biogeoquímicos de la Tierra.
De esta manera, la combinación de roca, estructura y clima constituyen la combinación perfecta para ofrecernos la mayor gama de paisajes geológicos y entornos naturales singulares. Por tanto, ¿A qué estamos esperando para salir a descubrir nuestra tierra? Ahora ya tenemos el ingrediente que nos faltaba: La motivación.

Quizá no sepamos por dónde empezar, o qué herramienta utilizar para buscar la información. También estamos de enhorabuena, dado que la tecnología nos ofrece hoy numerosos recursos web que nos ayudan a descubrir todos estos tesoros. Entre los servicios más destacables que podemos encontrar, se encuentra IDENA (Infraestructura de Datos Espaciales de Navarra), SITNA (Sistema de Información Territorial de Navarra), IGN (el visor del Instituto Geográfico Nacional), el Atlas del Medio Natural (También editado por el IGN), IGME (el visor del Instituto Geológico y Minero de España), METEO.NAVARRA (la Website de Meteorología y Climatología de Navarra), Servicio de cartografía (Website del Gobierno de Navarra para la descarga de abundante información cartográfica), SIGPAC (Sistema de Información Geográfica de Navarra para la Política Agraria Comunitaria), Suelos y Series de vegetación (Website del Gobierno de Navarra) y SNCZI-IPE (Sistema Nacional de Cartografía de Zonas Inundables e Inventario de presas y embalses del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico).
En definitiva, nuestro paisaje está repleto de lugares, a veces escondidos e impenetrables y en ocasiones visibles y accesibles, pero siempre esconden un potencial geológico que bien escuchado y bien entendido, es un regalo para todos los que disfrutamos de la Naturaleza.

 

Nota 1: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: En bicicleta, por la salud y la sostenibilidad del planeta

Responde: Paloma Fernández Rasines, doctora en Antropología y profesora del Departamento de Sociología y Trabajo Social de la Universidad Pública de Navarra

 

Según la actualización para 2019 del barómetro de la bicicleta en España, parece que tengo el gusto de formar parte de ese 3,5 % de la población que utiliza la bici diariamente para ir a trabajar o a estudiar. Por ser mujer también tengo la suerte de estar entre la población que menos accidentes sufre por haber elegido esta forma de desplazarse. Resulta que los hombres tienen el doble de riesgo de accidente al usar la bici. Este dato tiene sentido porque la mayoría de las personas que usan la bicicleta son varones y son jóvenes.

Sin embargo, desde 2017 el uso que hacen las mujeres ha aumentado de modo significativo, mientras que el de los hombres permanece estable. La implantación de sistemas de carril bici parece ser un factor que explica que ellas se hayan ido animando a darle al pedal.

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El 3 de junio celebramos el Día Mundial de la Bicicleta porque así lo resolvió la Asamblea General de las Naciones Unidas en el año 2018 para que todos los estados miembros lo conmemoren y creen conciencia al respecto.

Cuando celebramos un día internacional es porque se trata de una causa que necesita atención. En este caso, la ONU declara que se precisa otorgar mayor atención para que la bicicleta se incluya en los programas de desarrollo sostenible, para mejorar la seguridad vial y para fomentar con ello una cultura que promueva la salud física, mental y el bienestar en la sociedad.

Relación con la salud y la economía

El uso de la bicicleta está directamente vinculado con lo que las políticas de salud pública entienden como una vida más saludable y libre de humos.

Un informe para la oficina europea de la Organización Mundial de la Salud de 2014 concluye que la bici salva vidas y es un motor económico. En Europa, el uso de la bici puede salvar 10 000 vidas cada año, creando además 76 600 empleos en el mismo periodo de tiempo. En España se estima que dejaríamos de perder 211 vidas al año, y ganaríamos unos 3 700 puestos de trabajo.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que, por el momento, no parece que hagamos nada para disminuir el uso y el consumo del vehículo a motor en España. El Informe Anual 2018 de la Asociación Española de Fabricante de Automóviles y Camiones, que recoge datos de la DGT, cifraba en 515 el número de turismos por cada 1 000 habitantes, con una tasa de crecimiento de más del 9 % en los últimos cinco años.

Puede que estemos haciendo un esfuerzo por fomentar el uso de medios alternativos de transporte, pero el vehículo a motor no pierde el lugar protagónico. No en vano, muchas de las ciudades de la Europa mediterránea están diseñadas para el uso del coche particular.

El contexto del sur de Europa
Consultando el Copenhagenize Index, que evalúa las ciudades más ciclables del planeta, puede verse que solo aparece Barcelona como ciudad española entre las 20 primeras de la lista. La primera es por supuesto Copenhague, seguida de Ámsterdam, Utrecht y Amberes.

Es difícil pensar en importar directamente ciertos modelos nórdicos a nuestros contextos. En esas ciudades se ven entre semana menos peatones, personas mayores y familias caminando. Aunque es envidiable su infraestructura vial radicalmente centrada en la bici y expulsora del automóvil, quizá deberíamos pensar en una forma de uso de la bici algo distinto para el sur. Eso significa pensar en modelos respetuosos con las personas que caminan, que en nuestras ciudades son muchas.

Por último, en lo que respecta a la difícil negociación de la bici con el vehículo a motor, es importante conseguir una masa crítica. Necesitamos llegar a la cantidad de personas usuarias de bici que genere un volumen suficiente para que sea tenido en cuenta frente al transporte individual a motor.

En definitiva, se trata de apostar por una vida centrada en las personas, con menos humos, por la sostenibilidad ambiental y por la salud del planeta. De momento, no tenemos otro.

 

Nota 1: Este artículo ha sido publicado en The Conversation.

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Desescalada sanitaria versus escalada fiscal

Responde: Idoya Zabaleta Arregui, profesora del Departamento de Economía de la Universidad Pública de Navarra.

Hace unas semanas apareció la noticia del anuncio de la campaña del Impuesto de la Renta de las Personas Físicas (IRPF, en adelante) ocupando las portadas de los periódicos locales. Por unos momentos nos devolvió a una realidad conocida y cotidiana y hasta nos alegramos de verla porque temporalmente, desplazó a las terribles noticias de decesos y contagios que nos ha traído esta pandemia.

Ya decía Benjamin Franklin en el siglo XVIII, que lo único cierto eran la muerte y los impuestos.

En estos momentos en los que la población ha tomado conciencia de la importancia de los servicios que nos prestan los distintos niveles de Gobierno, vamos a suponer que la campaña del IRPF nos recordará la importancia de contribuir, ya que el Sector Público juega un papel relevante en nuestra vida.

Pero la realidad es que, aunque el ciudadano esté agradecido por la labor desempeñada por sanitarios y otras tantas ramas de la Administración, lo cierto es que los impuestos también nos crean unas obligaciones económicas, que precisamente en estas circunstancias van a ser difíciles de afrontar para algunos.

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A la crisis sanitaria le está sucediendo una crisis económica que va a hacer que las rentas del trabajo caigan por la tasa de paro tan elevada que se prevé, por encima del 21%, algo que inevitablemente reducirá la recaudación del IRPF.

Y después vendrá la crisis político-social, que generará más desconfianza entre la población y el destino de sus impuestos. Ante este panorama, seguro que el Gobierno plantea modificaciones en algunas figuras impositivas. ¿Bajarán los impuestos? Parece obvio que el clamor popular es que baje la presión fiscal sobre los contribuyentes, autónomos o empresarios, o en general, aquellos que han visto cerrados sus negocios durante dos meses y su futuro se presenta incierto. Pero no se nos olvide que antes de este caos, el Gobierno había planteado una reforma fiscal con una subida de impuestos a rentas altas, grandes empresas, multinacionales tecnológicas y transacciones financieras para este año. A finales del año 2019 ya algunos asesores fiscales planteaban una revolución fiscal 4.0. Por tanto, habrá cambios inminentes en esta materia.

En Navarra, la campaña del IRPF 2018 recibió un total de 351.296 declaraciones de un total de 500.000 declarantes según datos de la Memoria 2018 publicada por la Hacienda Foral. En ese año, bueno en cuanto a datos de empleo en Navarra, la recaudación por IRPF creció un 4,9% respecto a 2017. Los ingresos por IRPF ascendieron a 1.345.815,5 miles de euros, que supusieron un 30,31% de la recaudación de todos los impuestos.

Debido a las circunstancias excepcionales en las que nos encontramos, la campaña de IRPF 2019 retrasó el inició hasta el 6 de mayo y concluirá el 20 de julio. Tradicionalmente solía ir del 21 de abril aproximadamente al 21 de junio.

La principal novedad para este año es la ausencia de atención presencial, es decir Hacienda no va a atender en sus oficinas territoriales al contribuyente y arranca por primera vez en su historia, una campaña virtual y telefónica. A este hecho, se le ha sumado que las tres principales entidades financieras que colaboran con Hacienda Navarra, CaixaBank, Caja Rural y Laboral Kutxa, el día de inicio de la campaña publicaron que no iban a realizar liquidaciones presenciales a sus clientes. Y añadieron que se replantearían en junio (dependiendo de la evolución para esa fecha del virus) ofrecer este servicio. En la campaña 2018, estas entidades realizaron un 17,20% de las declaraciones presentadas, en concreto 60.423.

Así, el contribuyente este ejercicio se encuentra igual que Gary Cooper en “Solo ante el peligro”. Para paliar esta situación, Hacienda Navarra ha publicado una web sencilla y aunque arrancó con algunas caídas de red, que también han sufrido otras instituciones ante el incremento de usuarios (por ejemplo, la UNED en una prueba que realizó el 16 de abril para medir su capacidad ante los exámenes virtuales), ya está en marcha.

La buena noticia es que las devoluciones llegan a partir del 11 de mayo. Con ellas el Gobierno ingresará a algunos ciudadanos un total de 73,7 millones de euros, aliviando así situaciones de falta de liquidez como consecuencia del Covid-19.

Hay que reconocer el esfuerzo que Hacienda Navarra ha hecho para ofrecer alternativas para confeccionar la declaración. Además, ha enviado 200.000 propuestas a las que solo hay que dar un click para aceptarlas.

Para enviar una declaración de IRPF hay que disponer de NIF y PIN (forma de identificación ante Hacienda). A los que lo han perdido o lo desconocen, se les ofrece en la web alternativas para recuperarlo o crear uno nuevo.

Las modalidades para presentar nuestro IRPF son:

  • Renta on line
  • Renta guiada

En el primer caso la confección de la declaración es sencilla ya que los datos fiscales se descargan a un simulador (programa) de liquidación del impuesto. Si comprobamos que los datos descargados son correctos se envía directamente y genera un archivo PDF que puedes descargar y guardar en tu ordenador.

Si elegimos la opción de Renta guiada (no todos los contribuyentes pueden hacerlo[1]), autorizamos a Hacienda (mediante un impreso que nos ofrece la web) a que nos haga la declaración con los datos que dispone de cada contribuyente. Esta modalidad es aconsejable cuando en el año 2019 se haya producido un hecho puntual, como un divorcio, una defunción, una venta de un inmueble…operaciones que requieren agregar documentación.

Los pasos a seguir son:

  1. Solicitar cita mediante llamada telefónica. Si cumples los requisitos para acceder a esta modalidad, te mandarán un SMS para iniciar el proceso.
  2. Enviar documentación o justificantes: documentos originales escaneados o fotografiados o relleno de algunas plantillas.
  3. Comprobar el resultado de la declaración. Hacienda te mandará un SMS para acceder a la declaración y si estás de acuerdo, ya está terminado el proceso.

Durante el confinamiento, todos nos hemos convertido en cocineros, youtubers y deportistas, con más o menos éxito, pero liquidar un impuesto, es un paso más allá. Lo podemos tomar como un último reto (como los que semanalmente hemos recibido a través de las redes sociales -hay quién ha corrido Tour y Giro-). Sin embargo, entiendo que no todo el mundo quiera arriesgarse a enviar una declaración de IRPF sin contrastarla, y las sanciones y los intereses de demora posteriores, no entienden de coronavirus.

Para las personas que se manejen mal con las nuevas tecnologías o la atención telefónica no les genere confianza (puesto que ya han advertido de estafas en las que timadores llaman haciéndose pasar por personal de Hacienda -y ésta ha advertido que NUNCA se va a dirigir a contribuyentes-), se aconseja que recurran a familiares o amigos que puedan ayudarles con este cometido. No se trata de que las personas se sientan torpes por no saber hacer su IRPF, sino de seguir siendo solidarios y ayudarnos en el cumplimiento de esta obligación personal.

 

[1] No puedes acceder al servicio si presentas alguna de las siguientes características:

  • Rendimientos íntegros de trabajo superiores a 65.000 euros anuales.
  • Ingresos por actividad empresarial o profesional que tributen en régimen de estimación directa, normal o simplificada.
  • Dos o más inmuebles arrendados, o cuyos ingresos totales superen los 24.000 euros en concepto de rendimiento del capital inmobiliario declarado en el año anterior.
  • Haber realizado en 2019 dos o más transmisiones mediante protocolo notarial por importe superior a 10.000 euros.
  • Haber realizado en 2019 dos o más transmisiones de acciones u otros valores mobiliarios con valor superior a los 10.000 euros.
  • Participar en una entidad en régimen de atribución de rentas con participación en actividad empresarial con tributación en régimen de estimación directa

 

Nota 1: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

 

 

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Pequeño apostante y errores de valoración: Impulsividad y Aplicaciones móviles

Responden: Luis Muga, Isabel Abínzano y Rafael Santamaría, docentes del Departamento de Gestión de Empresas Instituto y del Instituto Inarbe (Institute for Advanced Research in Business and Economics) de la Universidad Pública de Navarra.

La pandemia COVID-19 ha supuesto una caída de la actividad económica a nivel mundial y el deporte profesional no ha resultado una excepción. Si nos fijamos en el fútbol, como deporte más representativo en nuestro país, se suspendieron todas las competiciones internacionales a nivel mundial y únicamente se jugaron partidos de algunas ligas menores como la nicaragüense o la bielorrusa. La primera gran liga de fútbol que ha reanudado su actividad ha sido la Bundesliga el 16 de mayo de 2020. Con el regreso de las competiciones han vuelto también a la actividad los mercados de apuestas deportivas, un fenómeno que estaba generando un importante debate antes del inicio de la pandemia.
A pesar de estar cada vez más cuestionados desde un punto de vista social, estos mercados y, en particular, los datos generados en ellos llevan un tiempo sirviendo como campo de pruebas para el estudio del comportamiento de los agentes y la validación de diferentes teorías económicas. Sin ánimo de ser exhaustivos, Croxson y Reade (2014) muestran los efectos de la no información en el marco de la hipótesis de mercados eficientes, Brown y Yang (2018) muestran que los agentes toman peores decisiones cuando los problemas se les presentan de forma más compleja, o Rothschild (2009) que encuentra que este tipo de mercados son más precisos a la hora de predecir resultados electorales que las encuestas.

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Otra de las cuestiones para las que pueden resultar de utilidad es para contrastar los efectos de la presencia de pequeño inversor (apostante) en la formación de precios. Sea cual sea la aproximación que se realice, se asume que la presencia de pequeños inversores no sofisticados genera pequeñas desviaciones en los precios respecto a su equilibrio que, o bien son aprovechadas por inversores más sofisticados para adquirir información, generar beneficio y aumentar el volumen negociado (Glostem y Milgrom, 1985), o bien, si la presencia de inversor ruidoso es lo suficientemente relevante se transforman en errores de valoración más o menos permanentes (De Long et al., 1990).

A partir de los datos del Open de Australia de Tenis de 2017 de una casa de apuestas española, que proporcionaba a sus clientes acceso a de uno de los “betting exchange” más líquidos del mundo, se han estudiado las desviaciones de precios que pueden generar los pequeños apostantes. El primer resultado indica ligeras pérdidas pero no significativas para este tipo de apostante, lo cual no resulta sorprendente para este tipo de agentes operando en un mercado relativamente líquido. Conviene recordar que, al tratarse de una estructura tipo “betting exchange”, lo perdido por estos apostantes es ganado por los apostantes que tomaron la posición contraria si obviamos los costes de transacción que no están incluidos en los precios.

Además, se encuentra, tal y como se preveía, que diversas variables que pueden aproximar la presencia de sesgos de comportamiento de los agentes o diferentes niveles de información afectan a la formación de precios en estos entornos. El nivel de atención mediática o la proximidad del partido a la final generan mayores errores de valoración en este tipo de agentes. También el sesgo de sobre-confianza o la escasamente adecuada utilización de la posibilidad de apostar en contra de la ocurrencia de un determinado suceso generan mayores pérdidas al pequeño apostante.

Sin embargo, los resultados más llamativos se producen cuando se introducen en el análisis variables que tradicionalmente se han relacionado con la capacidad y rapidez a la hora de procesar nueva información, y la impulsividad a la hora de tomar decisiones, en concreto, realizar una apuesta en directo (mientras el evento está sucediendo) y realizar una apuesta a través de una aplicación móvil. La interacción de ambas variables conduce a mayores errores de valoración y, por lo tanto, pérdidas para estos agentes.

Es lógico pensar que, los “bookmakers” (casas de apuestas tradicionales cuyo beneficio está implícito en la cuota que ofrecen a sus clientes) son conocedores de este tipo de comportamientos y los utilizan en beneficio propio, bien a través de cuotas que les generen mayor beneficio cuando es más probable que se produzcan sesgos de comportamiento de sus clientes, bien a través de publicidad que induzca al juego con aplicaciones móviles mientras los eventos se están disputando (Parke et al. 2014).

De igual modo, sería interesante que reguladores y supervisores tomaran acciones que pudieran evitar que el uso de este tipo de dispositivos derivaran en incrementos del juego problemático.

Nota 1: Bibliografía

Brown, A., Yang, F. 2018. “Framing Effects and Market Selection Hypothesis”, Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3087832.
Croxson, K. Reade, J. 2014. “Information and Efficiency: Goal Arrival in Soccer Betting”. Economic Journal, 124, 62-91.
Delong, J., Shleifer, A., Summers, L., Waldmann, R. 1990. “Noise trader risk in financial markets”, Journal of Political Economy, 98, 703 – 738.
Glosten, L. R., Milgrom, P. R. 1985. “Bid, Ask, and Transaction Prices in a Specialist Marketwith Heterogenously Informed Traders”, Journal of Financial Economics, 14, 1, 71-100.
Parke, A., Harris, A., Parke, J., Rigbye, J., Blaszczynski, A. 2014. “Responsible marketing andadvertising in gambling: A critical review”, The Journal of Gambling Business and Economics, 8, 21–35.
Rothschild, D., 2009. “Forecasting elections: Comparing prediction markets, polls and their biases”, The Public Opinion Quarterly, 73, 895 – 916.

 

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

Additive manufacturing in space – moulding the way to build lighter, flexible, and cost-efficient satellite systems

Jabir Hussain, Ph.D. Fellow/ Early Stage Researcher (TESLA project H2020-MSCA-ITN) at the Microwave Components Group (MCG), Department of Electrical, Electronic and Communications Engineering, Public University of Navarre (UPNA)

What is Additive Manufacturing?

According to the International Organisation for Standardisation (ISO), additive manufacturing is a process of joining materials to make objects from 3D model data, usually layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies.
Let us break it down to have a better understanding.

• joining materials – instead of cutting the bulk raw material into the desired shape and size, the raw materials in powdered form or sheets are fused or bonded together.
• 3D model data – the object to be built is designed using computer-aided-design (CAD) software and the data is fed to the manufacturing machine.
• layer-upon-layer – the objects are build using a bottom-up approach.

We can use the analogy of ice-sculpting for the traditional subtracting manufacturing techniques such as the conventional machining techniques like milling or electro-erosion, whereas additive manufacturing can be thought of as using LEGO® blocks to build the objects.

  

In common parlance, additive manufacturing (AM) is most widely known as 3D-printing. Though technically 3D-printing is one of the many ways of AM, the term has become almost synonymous with AM and is used interchangeably. At the same time, AM is just a class of the new Advanced Manufacturing procedures currently being developed and used across industry sectors.

Additive Manufacturing dates back to the early 1980s for rapid prototyping and it has since then increasingly found its way into commercial and consumer markets as well as into the challenging sectors like the healthcare, automobile, and aerospace industries. Starting from the basic stereolithography (SLA) process, AM technology has evolved into wide variety of processes like Fused Deposition Modelling (FDM), Selective Laser Sintering (SLS) and Direct Metal Laser Sintering (DMLS). However, the general workflow of the process remains the same: to build layer by layer.

Why do we need it in space?

Going by very rough estimates, the cost to launch one kilogram to space (for instance onboard the European Ariane 5 or the future Ariane 6) averages about €20,000. Also, any rocket system designed for space is constrained (Tsiolkovsky’s rocket equation) to have at least 85 percent of its total weight to be the fuel propellant and only the remaining 15 percent to be the actual rocket structure and satellite payload system.

Ariane 5 ECA flight VA214, Alphasat (Credit: ESA)

Thus, one of the key challenges in space industry is to reduce the weight of the rocket-payload system, and additive manufacturing provides the right tools of engineering to achieve this goal. By incorporating novel organic and lattice structures into the design philosophy as well as using lightweight and dense materials (which are not quite suitable for machining), a weight reduction of 30 to 60 percent is possible using additive manufacturing. Apart from the advantage of weight reduction, additive manufacturing also has the following benefits:

• Rapid prototyping, meaning a prototype of the object can be tested and verified without restructuring and/or retooling the manufacturing process.
• Devices with complex geometries can be easily fabricated as compared to traditional techniques. This design freedom allows us also to envisage new forms that could not be manufactured with traditional techniques.
• Structures can be built with fewer functional parts, sometimes in one single piece (with any points of weaknesses removed and without needing screws for instance), thereby improving structural integrity, and reducing assembly and logistics cost.
• Freedom in part design allows also on-demand build in required quantity (low-volume), which also increases cost-efficiency.
• Reduced use of raw materials (due to adding and not removing) results in increased environmental benefits (waste management) as well as cost-benefits.

In the future context of global broadband communications using a space segment consisting of constellations of hundreds or even thousands of mini-satellites, AM promises to be a turning point for flexible, cost-effective satellite production. Another potential issue of consequence in the space industry is the requirement of high data rates for the next generation of large geostationary telecommunication satellites along with the increase in capability to support a greater number of users. These requirements, i.e., high data rates and more users, produces the need to design satellite payload components like antennas, filters, etc., with very high-power handling capability. Conventionally designed filters have reached a sort-of theoretical limit to support high-power, and so the need of novel designed filters less prone to high-power effects such as multipactor have arisen. Smooth-profiled rectangular waveguide filters such as those developed by the Microwave Components Group at UPNA are an excellent example of this new generation of power resistant devices and additive manufacturing is the ideal approach for fabrication.

Challenges of AM in space

Additive manufacturing opens up new possibilities in fabricating devices for the next generation telecommunication satellites. However, there are a few technical barriers and bottlenecks that it has to overcome in order for it to become a standard for space industry. A few of these are listed below:
• There is an inherent variability due to factors such as material powder distribution, flow of melt pools or alignment of build platforms. As such there are issues with reproducibility, reliability, and accuracy. This also hinders its application in mass production.
• As objects are build layer-by-layer from bottom-up, some angled-structures requires the need of supports which needs to be removed after printing.
• Postprocessing treatments like polishing and silver-plating to improve surface roughness and RF performance respectively are required.
• The need to develop new standards and verification methodologies for 3D-printed parts.

Current state-of-the-art of AM in space and how UPNA is forging ahead?

Additive manufacturing capability has been successfully demonstrated in building components for both rocket launch systems as well as satellite payload systems.
Under rocket launch systems, spacecraft support structures such as wing systems, nozzles, combustion chambers etc. have been additively manufactured. The advantages reported were fewer part counts, reduced complexity, and reduced weight. Because additive manufacturing builds objects from bottom-up, it allows the use of new materials with improved thermal and mechanical properties like cooper alloys, polymer-ceramic composites, and high temperature plastics (PEEK, PEI).
ESA under its AMTAC project developed the world’s first spacecraft thruster with 3D-printed platinum-rhodium alloy combustion chamber and nozzle. In recent news, the coaxial injector head of a liquid rocket engine was manufactured using laser beam melting (a process of AM) under the EU project SMILE (SMall Innovative Launcher for Europe).

In addition to this, there has been a massive push for what is known as “in-space” additive manufacturing. The International Space Station is equipped with a 3D-printer capable of printing polymer-based tools and hardware components on demand – without the need of waiting for a visiting vehicle to deliver a required component.
When it comes to satellite payload systems, additive manufacturing is still in a nascent stage. Heavy metal components like filters, antennas, diplexers, etc., have very stringent specifications and the low tolerances of AM fabrication coupled with non-standardisation of processes proves a barrier for it to be adopted by the space industry.

As such, low tolerance structures like antenna supports or placeholders for waveguides and cavity filters have been extensively built using AM and deployed in space missions. In 2018, Hispasat in partnership with SSL launched its HISPASAT 30W-6 satellite with the largest and most complex antenna support structure till date having more than 200 additively manufactured metal and polymer components.

In recent years however, building on previous research, ESA in partnership with Airbus DS and 3D Systems has developed a 3D-printed RF waveguide filter and tested and validated for use in commercial telecommunication satellites. ESA has also developed and tested a 3D-printed dual-reflector antenna which was built as a single piece of polymer and then coated with copper.

Under its ARTES 5.1 programme, ESA, in collaboration with leading space companies such as Airbus DS, Thales Alenia Space, RUAG or TESAT, and other players such as various research institutes in the TESLA network, has been massively driving the R&D in regards to manufacturing and optimizing RF components using AM.

In this regard, UPNA has been a forefront in the research and development of new technologies benefitting the rise of additive manufacturing. The Institute of Advanced Materials (InaMat) is working on developing microreactors for photocatalytic applications using 3D printing directly or 3D printing as a manufacturing tool. The Institute of Smart Cities (ISC), by means of the Microwave Components Group, is a beneficiary of the TESLA project under which one of the aims is to build new design techniques for telecommunication payloads of space systems suitable for additive manufacturing in the context of large platforms. This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska-Curie grant agreement No. 811232. The project will entail manufacturing RF passive components using additive manufacturing processes in both metals as well as ceramics. This is a pan-European project collaborating with various research institutes in Europe as well as various partner organisations in space and additive manufacturing industries.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Pasado, presente y futuro frente al COVID-19

Responde: Sergio García Magariño, investigador del Instituto I-Communitas (Institute for Advanced Social Research-Instituto de Investigación Social Avanzada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

 

La incertidumbre que se vive a raíz del coronavirus ha sincronizado, en un mismo horizonte temporal, desafíos pendientes de resolver que se han puesto de manifiesto, posibilidades de cambios sociales espontáneos imprevisibles y prescripciones diversas para transformar esta crisis en oportunidad. A continuación, se intentará tejer, entrelazando esas tres tramas relativas al pasado, presente y futuro del COVID-19, una urdimbre coherente que dé sentido al momento que se vive y que haga inteligibles los retos que la sociedad ha de enfrentar sin dilaciones.

Desafíos sin resolver

La crisis asociada al COVID-19 puede verse como un indicador de los defectos del orden social previo. En otras palabras, la «normalidad» que se atribuye al pasado, al mundo pre COVID-19, era una situación inviable que amenazaba la civilización desde muy diversos ángulos. El cambio climático, con los desastres naturales y pandemias inherentes a él, es quizá el signo más claro de unas deficiencias estructurales que hace tiempo tenían que haberse encarado.

Sin embargo, la gestión de la globalización económica tampoco estaba siendo eficiente y estaba produciendo malestar, tanto por las desigualdades que generaba, como por la fractura social que suscitaba y la fragilidad de la cadena de producción y de comercialización en que se basaba. El modelo de desarrollo, por otro lado, era insostenible, ya sea desde el punto de vista de la dependencia energética, del colapso ambiental que estaba propiciando, de la brecha entre el mundo rural y urbano que ampliaba, de la desconexión de la agricultura local, del desprecio de la vida comunitaria geográficamente situada que inducía o desde el de la poca resiliencia que engendraba y la imposibilidad cognitiva de reproducir a pequeña escala, aunque universal, los diferentes procesos de vida.

El envejecimiento de la población, además, suponía un reto para mantener los sistemas de protección social de los países occidentales, unos sistemas de protección que, según la ONU, debían llegar a todas partes del mundo para proteger a poblaciones vulnerables que no se habían beneficiado en absoluto de los avances económicos totales vinculados con el aumento de la productividad global. Las amenazas globales tipificadas por el Consejo de Seguridad, tales como las armas de destrucción masiva, el terrorismo y el crimen trasnacionales, los conflictos armados, los movimientos masivos de poblaciones, seguían acechando al mundo. La robotización de la economía y sus repercusiones sobre la organización del trabajo, la ciencia de los datos, los sistemas de rastreo, la inteligencia artificial o los avances en la investigación del genoma humano conllevaban riesgos imprevisibles en muchos ámbitos de la vida colectiva como el de la libertad, el derecho al trabajo o el rango para la voluntad de actuación.

A estos desafíos antiguos, se le han sumado dos nuevos directamente relacionados con el virus señalado. Primero, la gestión de la crisis sanitaria en sí plantea preguntas para las que todavía no hay respuesta: universalizar los tests diagnósticos, implementar sistemas de rastreo efectivos, por cuánto tiempo mantener las medidas de distanciamiento social (físico), el desarrollo, producción y aplicación masiva de una vacuna, anticiparse a una segunda ola de contagios o equilibrar la seguridad sanitaria y la libertad. Y segundo, amortiguar y resolver la crisis económica que se avecina y que, sin entrar en alarmismos, puede hacer caer el PIB mundial, según las estimaciones del FMI, en un 3% y el español en un 8% en 2020.

¿El experimento social forzado del presente cambiará tanto la vida colectiva?

Durante el período de confinamiento han surgido tendencias sociales, comportamientos espontáneos y dinámicas de vida y de trabajo que podrían alterar la forma de organización social. Predecir ahora si esos cambios serán duraderos o siquiera positivos, probablemente sea pecar de imprudencia. Sin embargo, es útil identificar cuáles son algunas de esas alteraciones de la vida cotidiana que podrían haber llegado para quedarse.

Los patrones individuales de comportamiento han sido ambivalentes, pero han hecho ver pautas no tan patentes anteriormente. Los brotes espontáneos de solidaridad y de altruismo, la conciencia de la interdependencia, la autodisciplina en pos del bien común o la reducción del consumo, sea este de bienes materiales y servicios, de energía o de actividades de ocio, como los viajes, en general, han sido gratamente bienvenidos. Asimismo, los episodios de egoísmo, los conflictos por bienes escasos, la compra compulsiva de ciertos productos, el uso desenfrenado de las redes sociales y el consumo acrítico y desproporcionado de información han sido comunes. ¿Qué tendencia triunfará?

En cuanto a los arreglos institucionales y las políticas públicas para abordar la crisis, han oscilado entre quienes proponían mayor integración y cooperación internacional, mayor solidaridad y multilateralismo, y quienes abogaban por recluirse tras las fronteras nacionales para protegerse. La Organización Mundial de la Salud ha sido gran protagonista, pero también objeto de crítica por su dudosa transparencia y eficacia en la gestión de la crisis en sus etapas iniciales. China ha sido considerada ante la comunidad internacional como la raíz de la crisis y, por tanto, el país a evitar, pero también como la salvadora y proveedora esencial de material sanitario y apoyo logístico. EEUU ha adoptado una actitud unilateral que pone en riesgo su liderazgo mundial de por sí ya deteriorado. ¿Cómo quedará la arquitectura institucional mundial tras la crisis, fortalecida o debilitada?

La comunidad geográficamente localizable (un ente casi desaparecido con la modernidad) ha resultado ser imprescindible, tanto para las dinámicas de apoyo mutuo como para la generación de una resiliencia colectiva que solo se logra con el anclaje de la economía y los procesos de vida básicos en el ámbito local. La conciencia ecológica parece haber avanzado, aunque los imperativos económicos pueden hacer que se disipe. La producción y la comercialización se han alterado, ya que el mito del abastecimiento inmediato sin importar el lugar de producción ha sido desenmascarado. ¿Habrá una reducción de las cadenas de valor y una reubicación de los lugares de producción, para acercarlos a los lugares de su consumo, al menos en el caso de ciertos productos esenciales?

Dicen que la digitalización ha sido uno de los procesos que más se ha acelerado durante la crisis. El teletrabajo se ha implantado sin avisar. La educación ha migrado al mundo online. Las nuevas tecnologías de la comunicación se han usado profusamente, alfabetizando tecnológicamente de forma exprés a millones de personas. Sin embargo, el teletrabajo no siempre ha supuesto mayor conciliación familiar, ya que elimina la separación saludable entre la casa y el trabajo, entre el deber y el ocio, y genera estrés y dificultades de concentración cuando los espacios no son los apropiados o la atención de los niños se vuelve más apremiante. La educación online ha puesto al descubierto las grandes desigualdades entre las familias con conexión y sin conexión, las familias con posibilidad de apoyar a los hijos en las tareas del cole y las que no, las familias con competencias para manejar el estrés y resolver los conflictos pacíficamente y las que no. Asimismo, la sobre exposición a la información y la comunicación online, además de haber paliado la necesidad de un contacto abruptamente interrumpido por el aislamiento, ha traído otras infecciones: las noticias falsas, la posibilidad de ser objeto de robos y estafas, la pérdida de tiempo y estrés por querer responder a todos los que escriben y no poder. ¿Qué ocurrirá después?

La ética del cuidado, la consideración por los ancianos y el aprecio del trabajo en el hogar y de la educación de los hijos parecen haberse fortalecido, aunque los asilos han sido los lugares donde más se han concentrado las muertes; y los hogares, aunque han podido ser objeto de revisión, también han sido las cárceles tortuosas para familias con tensiones y los contextos donde niños y mujeres han vivido la violencia con mayor virulencia. ¿Cuál será el resultado final?

El estatus de las profesiones parece haberse alterado, generándose una nueva pirámide de jerarquías en la que las posiciones superiores son ocupadas por el personal sanitario, los trabajadores de los supermercados, los proveedores de luz e internet, por mencionar algunos. Además, los denominados intangibles en el mundo económico, que antes se situaban en las zonas marginales del discurso público, tales como la solidaridad, la reciprocidad, el altruismo, la cooperación o la confianza, avanzan hacia el primer plano del debate. ¿Será algo pasajero o permanecerá?

Imagen de Gerd Altmann en Pixabay

 

¿Y ahora qué?

Salvo que las manifestaciones espontáneas de afecto, solidaridad y cooperación, tanto individuales como institucionales, den origen a nuevos patrones de comportamiento, de consumo y de relaciones y a nuevos arreglos institucionales, es probable que la inercia social haga que se vuelva al punto en el que se estaba antes de la crisis, y esto, por las razones antes expuestas, sería trágico, ya que el futuro es probable que depare situaciones más graves que esta que requieran de acción concertada. Por ello, aquí se plantean cinco líneas de actuación que podrían ser relevantes para responder a los restos del pasado y para nutrir las tendencias constructivas que han nacido o renacido con la crisis.

A todas luces parece fundamental reforzar los mecanismos de gobernanza global, los sistemas de cooperación multilateral, el sistema de seguridad colectiva de la ONU, con la visión de federalizar las relaciones entre los Estados de forma paulatina. Vivimos en una era global (Albrow) donde todos los procesos sociales se han globalizado, a excepción de la política. Esta pandemia podría (debería) ser el revulsivo para concluir el proceso de integración global y evitar que el catalizador sea una guerra, como lo ha sido en el pasado.

La política económica debería aprovechar la coyuntura para avanzar en lo glocal: visión global, conexiones globales pero acción anclada en lo local. Además, la sostenibilidad ambiental y cognitiva del modelo debería apuntalarse. Es probable que sea necesaria una política fiscal que grave, al menos temporalmente —tal como proponen exaltos funcionarios del Banco Mundial— a aquellos con rentas más altas para mantener los sistemas de protección social principalmente para los más vulnerables. Además, la redistribución de la producción de alimentos, para que no se concentre en pequeños territorios, y considerándose una cuestión de seguridad, se tornan vitales. Es el momento de intentar reformar el modelo de desarrollo para hacerlo más resiliente, circular, igualitario y sensible hacia los más desfavorecidos.

Un aspecto axial, aunque complejo, resulta de la necesidad de redefinir las relaciones entre los individuos, la comunidad y las instituciones al calor de la noción de interconexión, del empoderamiento mutuo y de la reciprocidad. No es cuestión de altruismo, sino de supervivencia. Exige tanto aprendizaje como reformular la noción de comunidad geográficamente situada. La comunidad parece reclamar la posición que le corresponde como espacio de socialización y de apoyo mutuo por excelencia; pero liberada tanto de los tintes opresivos de las comunidades tradicionales como de la virtualidad de las comunidades de adscripción y de socialización en línea.

La cuarta línea de exploración tiene que ver con la universalización de estructuras locales para el aprendizaje interconectadas, unas estructuras donde han de interactuar el conocimiento experto, la cultura y tradición local, y la experiencia, en ambientes de deliberación consultiva. Esto requiere al menos dos ajustes. Por un lado, reemplazar a la economía como eje de la existencia social para establecer a la generación de conocimiento acerca del desarrollo colectivo propio como proceso central de la existencia social; y por el otro, distinguir el conocimiento técnico que se logra mediante la investigación científica y tecnológica, del conocimiento práctico,ético y político sobre cuestiones tales como la justicia, el bien común o el desarrollo, que exigen acción y debate. Este último punto ayudaría a situar el aprendizaje en un punto medio entre la tecnocracia y el populismo, ya que cuestiones de salud pública y de justicia social siempre requerirán del saber experto, pero este nunca agotará las opciones de acción política, como bien expone Joaquín Sevilla. Por último, el aprendizaje así situado facilitaría la superación de disyuntivas artificiales como la preponderancia de la salud sobre la economía y viceversa.

Por último, feminizar la vida social parece más apremiante que nunca. Esto supone la apertura de todos los espacios de la vida colectiva para que las mujeres puedan colaborar con los hombres en la construcción de una sociedad más justa para todos, acercándoles, como Daniel Innerarity señala, a todas las esferas del poder. Sin embargo, además de eso, también exige que algunas facultades que históricamente se han asociado con la feminidad —ya sea por cuestiones de función social, por la trayectoria cultural acumulada o por rasgos inherentes—, se insuflen en todo el cuerpo social y, especialmente, en la vida pública. En una sociedad compleja e interconectada, la empatía, la conversación constructiva, la resolución pacífica de los conflictos, el tacto, la prudencia y sabiduría, el pensamiento holístico, la acción desinteresada, la anticipación y previsión, el intercambio recíproco adquieren una relevancia capital para abordar problemas como los que se han identificado anteriormente.

En definitiva, la situación crítica que se vive, y que se prolongará con mayor o menor intensidad durante un periodo considerable, ha fundido en un mismo crisol tres caminos que conducen hacia un mismo futuro: el de los asuntos pendientes, el de los cambios posibles y el de los ajustes necesarios. De su buen desenlace depende, en gran medida, que esta crisis se torne oportunidad y haga salir a la sociedad internacional reforzada.

 

Nota 1: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.

#UPNAResponde/#NUPekErantzun: Transmisores y supertransmisores. Preguntas esperando respuestas

Responde: Antonio G. Pisabarro De Lucas, catedrático de Microbiología en el Departamento de Ciencias de la Salud y director del Instituto IMAB (Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology-Instituto de Investigación Multidisciplinar en Biología Aplicada) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA).

¿Cómo se transmite una enfermedad contagiosa para que se produzca una epidemia? ¿Por qué hay algunas enfermedades muy epidémicas mientras que otras no lo son?

Para que una enfermedad infecciosa produzca una epidemia es necesario que el patógeno se transmita entre personas. El tétanos, por ejemplo, está causado por una bacteria que no puede transmitirse y, por consiguiente, no es epidémico. El número de personas sanas a las que contagia un enfermo se llama tasa reproductiva básica de la enfermedad (R0) y permite estimar su velocidad de propagación. Para que se produzca una epidemia, R0 debe ser mayor de 1,0. Cuanto más grande sea R0, más rápido se propagará la epidemia y más difícil será controlarla. Las primeras estimaciones de R0 para covid-19 oscilaban entre 2,5 y 3,6. Como comparación, el valor de R0 de la gripe estacional está en torno a 1,3. Hay enfermedades infecciosas extremadamente contagiosas como el sarampión o la varicela con valores de R0 superiores a 10. El valor R0 no es constante, sino que depende de factores tales como el tamaño de la población susceptible y la eficiencia del mecanismo de transmisión. Así, por ejemplo, el distanciamiento social o la vacunación permiten reducir R0 al dificultar la transmisión efectiva del coronavirus. Los últimos datos publicados por el Centro Nacional de Epidemiología para covid-19 ofrecen un R0 de 0,8 a nivel nacional en España, un valor por debajo del umbral necesario para mantener la epidemia.

R0 es un promedio que no nos da una visión completa de cómo se produce la transmisión en realidad. En algunas enfermedades infecciosas, no todos los enfermos son igualmente contagiosos, sino que algunos son transmisores activos mientras otros son muy poco contagiosos. Cuando ocurre esto, el contagio se produce por grupos o racimos (clusters) en los que unos pocos supertransmisores contagian a muchas personas en muy poco tiempo. En el caso de la Covid-19, ha habido casos en los que una persona ha contagiado a más de 50 en dos horas de actividad conjunta. En este, como en otros racimos estudiados, el contagio no resulta de la repetición de contactos causante de una cadena de contagio, sino de una única persona que contagia a muchas.

Ilustración: Manuel Álvarez García

Los coronavirus causantes de epidemias graves similares a la actual (el SARS de 2003 y el MERS de 2012) producen epidemias transmitidas en racimo. Este parece ser también el caso de Ccovid-19. ¿Cómo podemos medir la tendencia a la propagación en racimo? Para esto, hay un valor llamado factor de dispersión (k) en el que valores bajos próximos a 0 indican un gran efecto de los supertransmisores, mientras que valores próximos a 1,0 indican que su papel en la progresión de la epidemia es mínimo y que los contagios son por cadenas, no por racimos. En los casos del SARS y del MERS los valores de k fueron 0,16, y 0,25, respectivamente, como corresponde a su gran tendencia a la propagación en racimo. Por el contrario, el valor de k estimado en la pandemia de gripe de 1918 está muy próximo a 1,0, lo que sugiere que no se dispersó por supertransmisores.

¿Cuál es el valor de k para Covid-19? Los valores disponibles actualmente son todavía estimaciones provisionales. Algunos son similares a los del SARS o MERS; pero hay un estudio reciente que obtiene un valor k de 0,1. Si este fuera el caso, en torno a un 10% de los infectados sería responsables del 80% de los contagios: solo algunas personas infectadas serían muy contagiosas mientras que la mayoría no transmitiría la enfermedad.

Este patrón de transmisión es coherente con las observaciones de casos de covid-19 anteriores al inicio de las epidemias locales. En una enfermedad transmitida en racimo, muchos casos no generan epidemia y el patógeno debe entrar varias veces en el grupo antes de infectar a un supertransmisor que establezca y acelere la epidemia. Hasta ese momento, la enfermedad tendrá un R0 mucho menor de 1,0 y no se establecerá en la población.

Es necesario confirmar si covid-19 se transmite en racimo y, en su caso, determinar las características individuales y las actividades asociadas a la supertransmisión. Identificarlas permitirá reducir y controlar la epidemia manteniendo R0 en valores inferiores a 1,0 y reducir el impacto de los rebrotes de la enfermedad. Las medidas de confinamiento reducen eficazmente el efecto de los supertransmisores (que podrían ser un 10% de los infectados) con el coste de restringir la movilidad de toda la población. Para identificar las personas y condiciones de supertransmisión, es necesario incrementar el número de análisis de presencia del virus (PCR) y de anticuerpos y complementarlos con otros datos epidemiológico y de forma de vida. El análisis de esta avalancha de datos analíticos y epidemiológicos en busca de patrones permitan identificar a los transmisores y su comportamiento permitirán hacer más eficiente nuestra lucha contra esta pandemia y contra las que vendrán en el futuro.

Ya es tarde. Otro día volveremos sobre el tema de los supertransmisores y sobre las primeras ideas que hay sobre sus características. Espero que lo conversado hoy les aporte alguna idea sobre esa pregunta que tantas veces nos hemos hecho estos días: ¿cómo puede ser que en esta o aquella familia haya una persona que ha pasado Covid-19 y ninguno de los otros miembros de la familia se ha contagiado?

Mientras tanto, cuídense.

 

Nota 1: listado de artículos del catedrático Antonio G. Pisabarro De Lucas sobre el coronavirus.

1. ¿Qué es el coronavirus?

2. Coronavirus: ¿cómo es el “malo” de esta película?

3. ¿Quiénes son las primeras víctimas del ataque del coronavirus?

4. ¿Cómo nos invade el virus? El primer encuentro del virus con nuestras células

5. ¿Cómo secuestra el coronavirus la célula?

6. ¿Cómo sabe el sistema inmune que una célula está infectada? Diario de la resistencia. Día 1

7. ¿Cómo se producen los primeros síntomas de la enfermedad covid-19? Fuego y explosiones en el inicio de la batalla

8. ¿Qué es la tormenta de citoquinas? Diario de resistencia ante el coronavirus

9. ¿Cómo se producen los anticuerpos contra el coronavirus?

10. ¿Qué son los linfocitos T y cómo luchan contra las células infectadas? Los linfocitos responsables de la lucha célula a célula

11. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma diferente a distintas personas? Preguntas esperando respuestas

12. ¿Por qué afecta el coronavirus de forma tan grave a las personas mayores? Preguntas esperando respuestas

13. ¿Por qué se producen las epidemias? Preguntas esperando respuestas

14. ¿Qué medimos con cada uno de los tipos de pruebas de detección del coronavirus? Preguntas esperando respuestas

15. Transmisores y supertransmisores Preguntas esperando respuestas (presente artículo)

16. ¿Cómo podemos seguir adelante en un mundo con el coronavirus SARS-Cov-2?

17. ¿Vacunas, qué vacunas? Preguntas esperando respuestas

 

Nota 2: las personas interesadas podrán plantear a investigadores de la UPNA cuestiones relacionadas con el coronavirus o el estado de alarma a través del correo electrónico ucc@unavarra.es, incluyendo en el asunto #UPNAResponde/#NUPekErantzun.