AUTOORGANIZACION DE LA MATERIA VIVA

Una hipótesis sobre el mecanismo de acción de la Acupuntura

E. DEL GIUDICE y N. DEL GIUDICE

ENERGIA, CARACTER Y SOCIEDAD. VOL. 3, N1/4 2. 1985

SECCION PRIMERA

            La práctica de la acupuntura postula la existencia en el interior del organismo de una red de filamentos, llamados meridianos, la cual desempeña el papel de red de comando de todas las funciones somáticas y psíquicas. La inserción de agujas metálicas en los nudos (en puntos oportunos) de esta red permite al médico variar las propiedades, regulando las eventuales disfunciones.

            La naturaleza física de esta red no ha sido hasta ahora aclarada y se pueden adelantar diferentes hipótesis.

            Una primera hipótesis, formulada en el ámbito de la fisiología occidental, identifica a esta red con el sistema nervioso y los puntos de acupuntura con sus ganglios.

            Una primera objeción a esta hipótesis la constituye el hecho de que los puntos de acupuntura, tal como nos llegan de la tradición clásica china, no coinciden con ganglios nerviosos, pero se separan de ellos por pequeñas distancias. El hecho de que la discrepancia sea de todas formas de pequeña entidad viene forzado por el carácter muy fijo tanto de la red a explicar, por lo que en cualquier caso los puntos significativos de las dos redes pueden distar más que algunos centímetros.

Los proponentes de la mencionada hipótesis explican tal discrepancia con el carácter aproximativo de los conocimientos de los antiguos médicos chinos y proponen por tanto un mapa revisado y corregido de los puntos de la acupuntura.

            La inserción de agujas en estos nuevos puntos produce ciertamente efectos biológicos centrándose principalmente en el sector de la analgesia. La gran cantidad de efectos psíquicos y somáticos atribuida por la tradición clásica china no puede ser, sin embargo, recuperada, por lo que es posible suponer que la hipótesis del sistema nervioso como base de la eficacia terapéutica de la inserción de agujas metálicas haya llevado ciertamente al descubrimiento de un interesante capítulo de la fisiología, diferente, sin embargo, del capítulo relevante para la comprensión de la práctica de los antiguos médicos chinos. En otros términos esta hipótesis ha abierto un interesante capítulo de la medicina, pero diferente de la medicina clásica china, que espera todavía una explicación. Hasta ahora no había sido posible identificar en el organismo una red de comando distinta del sistema nervioso, por lo que si se hubiese rechazado la hipótesis arriba expuesta nos hubiésemos encontrado con la imposibilidad de procurar cualquier otra explicación científica al fenómeno de la acupuntura. Esto explica por qué todos los practicantes de la acupuntura que se han puesto el problema de una comprensión de ella en el ámbito de los conceptos normales científicos hayan aceptado esta hipótesis.

            Recientemente se ha desarrollado con la ayuda de los instrumentos ofrecidos por la microscopia electrónica y de alto voltaje, un filón de investigaciones que ha puesto en evidencia en el interior del citoplasma celular de una red microscópica de filamentos proteicos, que juegan un papel dinámico en la vida de la célula. Simultáneamente en el ámbito de la física se ha desarrollado un filón de investigaciones que ha llevado a la propuesta de vibraciones eléctricas que juegan un papel claro en la regulación de las distintas funciones biológicas, las cuales deberían propagarse en el interior de la materia viva en forma de filamentos. Ha sido también sugerido que estas dos redes de filamentos puedan coincidir, estando la red de vibraciones eléctricas en la base de la formación de la red de filamentos proteicos. Estas conclusiones han sido hasta ahora limitadas al ámbito intracelular que ha sido el único investigado. Nada excluye, sin embargo, que una red de tal manera pueda existir y jugar un papel también en el ámbito extracelular. Esta hipótesis deberá naturalmente ser confirmada por las futuras investigaciones. Si éste fuese el caso, se habría encontrado un nuevo candidato a ocupar el papel de red organísmica de comando a la base de la práctica de la acupuntura. Estos estudios están todavía en un estadio preliminar y el objeto de esta tesis es la ilustración del estado de los trabajos en el momento presente, no ya de la discusión de las diversas implicaciones de esta hipótesis

SECCION SEGUNDA

            El examen del citoplasma celular mediante los microscopios ópticos ordinarios y electrónicos muestra el citoplasma celular como un fluido relativamente homogéneo, en el interior del cual navega un número relativamente reducido de orgánulos. En tiempos relativamente recientes han aparecido microscopios de excepcional poder resolutivo: en el campo óptico los microscopios de contraste de fase, en el electrónico los microscopios de alto voltaje en los cuales los electrones son acelerados por diferencias de potenciales del orden de millones de voltios.

            Esto procura a los electrones una gran facilidad de penetración en el interior de la materia viva, permitiendo por tanto el estudio de células enteras, todavía vivas y no secciones disecadas de materiales celulares necesariamente no vivos. Por su complejidad, microscopios electrónicos de alto voltaje los tienen solamente pocos centros de investigación y esto explica el hecho de que estos estudios han sido realizados solamente en pocos lugares. Una idea sobre la complejidad de tales instrumentos la puede dar el hecho de que el microscopio de alto voltaje de la Universidad de Boulder (Colorado-USA), con el cual han sido realizadas gran parte de estas investigaciones, es un instrumento que pesa 21 toneladas, que requiere para su instalación un edificio entero.

            Remitiendo a la literatura especializada, citada en la bibliografía, para el examen de las técnicas experimentales utilizadas, que requieren gran destreza para distinguir el artefacto instrumental de la realidad objetiva, damos aquí una breve reseña de los resultados experimentales obtenidos.

            El citoplasma, cuando es examinado con estos grandes poderes de resolución, revela una naturaleza compuesta, formada por al menos dos partes bien distintas. Por un lado existe un sistema reticular, construido por filamentos cuyo espesor es del orden de algunos nanómetros (el nanómetro es una milmillonésima de metro); típicamente de 5 a 20 nanómetros, una dimensión mucho más allá de la de los microscopios ópticos y electrónicos. Por otro lado existe un líquido formado principalmente por agua que rellena los intersticios de este retículo. Un examen más cuidadoso muestra que el microretículo se compone por al menos tres sistemas bien distintos y separados. El retículo microtrabecular (así llamado por la semejanza morfológica con las inserciones presentes en el tejido trabecular óseo), el sistema de los microtúbulos y el sistema de los microfilamentos. El conjunto de estas redes no es estático sino que se modifica continuamente en conexión con las vicisitudes de las células. Cada modificación de la forma de la célula se acompaña de una modificación contextual del microretículo. Es interesante observar que este sistema está siempre circundado por líquidos citoplasmático y que no puede subsistir independientemente de él. Cuando por ejemplo una célula viene aplastada contra una superficie rígida, los microfilamentos no agujerean la superficie celular, sino que sobresalen bajo forma de pedúnculos en los que el elemento filamentoso está siempre circundando por una vaina líquida. En otros términos la existencia de líquidos citoplasmáticos parece ser la condición indispensable para la existencia del retículo. Por esto no puede ser visto como una forma de sistema óseo de la célula; los huesos pueden de hecho extraerse del organismo mientras que el sistema microreticular no puede ser aislado y extraído de la célula.

            Un segundo aspecto relevante es que si se varía la hidratación de la célula, quitándole el máximo posible de agua sin dañar el retículo, la célula puede volver a vivir sin daños una vez que venga rehidratada; una deshidratación hecha de manera que dañe el retículo implica por contra la imposibilidad de recuperación. Esto muestra que el retículo desarrolla un importante papel biológico.

            Un tercer aspecto relevante es que el retículo tiene origen en el núcleo de la célula o en orgánulos biológicamente importantes como la mitocondria e invade todo el espacio citoplasmático. Si la célula sufre estímulos externos desfavorables (presencia de sustancias tóxicas en el cultivo, variaciones de temperatura respecto a la normal, escasez de nutrientes) el retículo se contrae hacia el centro y un cierto número de filamentos puede también romperse. Si al contrario la célula "experimenta el placer", esto es, estar bien nutrida y calentada, el retículo se expande y rellena todo el espacio celular, presentándose también relativamente homogéneo. En situación óptima, los diversos orgánulos del citoplasma están casi quietos por la malla del retículo. En caso de rotura del retículo derivado de la rotura de un cierto número de mallas, los orgánulos adquieren un movimiento browniano frenético. Este hecho es un indicio de que al retículo está asociada una notable cantidad de energía que se libera en caso de daño, transformándose en agitación térmica.

            El retículo es, por tanto, animado de un movimiento alternado de expansión y contracción, modulado por los eventos de la vida celular. Es interesante observar que existe una relación inversa entre longitud y diámetros de filamento. En la fase de expansión crece la longitud y disminuye la sección transversa, mientras que en fase de contracción los filamentos se vuelven cortos y anchos. Establecen, además, entre los diferentes filamentos, tirantes que los unen. Cada filamento tiende lo más posible a tener un recorrido rectilíneo, y si se ve obligado a incurvarse lo hace con el máximo radio de curvatura posible.

            Si es examinado con más fuerte poder resolutivo, un tal filamento se revela como un haz de numerosos filamentos distintos paralelos.

            Habiendo dado un cuadro sumario del aspecto morfológico del sistema microreticular y reenviado para ulteriores informaciones a la bibliografía citada, pasamos ahora al examen de su naturaleza química.

            A través de técnicas fluorométricas descritas en los artículos citados en la bibliografía ha sido posible aceptar que los microretículos están formados esencialmente por actina y miosina, esto es por las proteínas contráctiles que forman las fibras musculares, de las que es notable la capacidad de transmitir energía a larga distancia. El examen fluorométrico ha mostrado también un interesante aspecto dinámico. En el líquido intersticial que circunda el retículo están presentes en forma difusa y no polimerizada los aminoácidos que forman la actina y la miosina. Durante la fase de expansión del retículo parte de estos aminoácidos polimerizan y van a hacer crecer el retículo, mientras que durante la fase de contracción sucede el proceso opuesto.

            El microretículo deriva de un equilibrio químico dinámico entre los aminoácidos de base y de sus polímetros. La fase de expansión del retículo corresponde a una fase de intensa plimerización, mientras que la de contracción se acompaña de una despolimerización y una contracción de las proteínas residuales análoga a la contracción de las fibras por las mismas proteínas.

            Ha sido también recientemente puesto en relieve un importante aspecto dinámico del retículo. Las proteínas que lo componen están orientadas siempre del mismo modo, lo que implica la presencia de un agente dinámico ordenador. Por otra parte, las señales dinámicas pueden transmitirse a lo largo del retículo en ambos sentidos.

            Un ejemplo de esta última afirmación viene dado por el examen de la célula pigmentada en la que los cromotófonos se colocan a lo largo del retículo como si fuese un binario; su movimiento puede suceder en ambos sentidos. Se puede concluir que el microretículo generado por un proceso dinámico ordenador teniendo una dirección privilegiada (del centro a la periferia) es capaz, sin embargo, de hospedar y trasmitir señales dinámicas en ambas direcciones. Es necesario por tanto admitir que el microretículo es interesado por al menos dos procesos dinámicos diferentes como veremos mejor en la próxima sección.

            Concluyamos esta sección recalcando que existe una cierta evidencia experimental, aunque si no concluyente de que los diversos procesos enzimáticos celulares tengan el retículo como el lugar de elección privilegiada.

            Todas estas conclusiones se refieren al plasma intracelular, mientras, por obvios motivos instrumentales, ninguna investigación ha sido hecha sobre el plasma extracelular.

            En las sucesivas secciones expondremos un conjunto de resultados de la física que por un lado procura un posible modelo de interpretación del microretículo celular y por otra parte, ya que si lo aplicamos también a los tejidos pluricelulares sugieren la existencia de un correspondiente retículo en el ambiente plasmático extracelular. Falta todavía la evidencia experimental directa de este segundo retículo, que podría ser la red de comando postulada por la medicina china clásica.

SECCION TERCERA

            Hace poco que ha sido emprendido por parte de los físicos el estudio de los sistemas biológicos desde el punto de vista dinámico, esto es desde el punto de vista de la investigación de las leyes fundamentales que determinan su funcionamiento, a parte de la mera enumeración y descripción de las partes componentes. En este sentido, sobre la base de argumentaciones que aquí omitimos y que pueden encontrarse en la bibliografía citada, se ha propuesto que la función clave de regulación de la evolución dinámica de un dicho sistema biológico está formado por un sistema de vibraciones eléctricas coherentes inducidas por la actividad metabólica. El término coherente indica que las diferentes oscilaciones están rigurosamente en fase entre ellas, así como sucede en la luz producida por los láser.

            Estas vibraciones tienen por tanto la misma capacidad de potencia energética, típica de la luz láser. Estas, sin embargo, no son rayos de luz que están formadas por vibraciones eléctricas y magnéticas transversales, sino que están constituidas por vibraciones eléctricas longitudinales organizadas por las vibraciones de los momentos de dipolo de las biomoléculas. Estas vibraciones propagándose en el medio determinan una polarización muy acentuada y variable en el tiempo, que se supone esté al origen de los numerosos procesos químicos y físicos celulares.

            Una descripción detallada de estos mecanismos se dará aparte. En este momento interesa sólo subrayar que la red de vibraciones eléctricas coherentes viene como candidata a ser el principal agente físico ordenador de la vida celular y extracelular.

            Una primera confirmación  experimental de la existencia de tales vibraciones en el caso intracelular (el caso extracelular es más difícil de investigar) viene dada por el electroscopio Raman que permite poner de relieve la existencia de vibraciones eléctricas superiores a una frecuencia de 10 cm.-1.

            Los datos experimentales muestran que a temperatura ambiente, con el inicio de la actividad metabólica, aparece en la célula un rico espectro de líneas, cuya intensidad varía con el tiempo.

            Nos limitamos en este escrito a examinar la parte del espectro con frecuencia mayor de 300 cm.-1. Las frecuencias más bajas también nos permiten llegar a interesantes consideraciones sobre la estructura celular pueden en primera instancia ser ignorada al problema del retículo celular.

            La ley temporal es la siguiente, en el caso de las células de Escherichia coli, con las cuales ha sido realizada la mayor parte de los experimentos. En los primeros cinco minutos de vida de la célula no aparece ninguna línea; es como si en este periodo la célula sufriese un proceso de "carga" en la que la energía, producida por las reacciones metabólicas, sirva únicamente para determinar modificaciones estructurales de las biomoléculas de manera que les permita adaptarse a producir las sucesivas vibraciones eléctricas coherentes. Después de 5 minutos aparecen las primeras líneas Raman en un intervalo entre 400 y 800 cm.-1 cuyo crecimiento se acompaña de una desaparición de las líneas precedentes, hasta que después de otra media hora aparece un nuevo grupo de líneas entre 1.500 y 2.000 cm.-1 con la correspondiente desaparición del precedente grupo de líneas. En suma en el experimento de la Escherichia coli ha sido contadas más de 108 líneas. El análisis de los valores de las frecuencias muestra un aspecto estupefaciente.

            Estas 108 frecuencias pueden obtenerse todas, en el límite del error experimental, a partir de 8 frecuencias fundamentales a través de la multiplicación por números enteros, la suma y la diferencia.

            En otras palabras, para cada frecuencia fundamental existe la frecuencia doble, triple, cuádruple (armónicas superiores); para cada dos frecuencias existe la frecuencia suma y la de la diferencia. En fin las ocho frecuencias fundamentales son las que aparecen primeramente en el curso del experimento.

            Esta estructura particular es característica del régimen de la llamada óptica lineal. Esto puede resumirse como sigue. Cuando la intensidad del campo eléctrico a la base de la vibración se hace muy grande, en el espectro de frecuencia del campo de polarización eléctrica que él induce en la materia, además de la frecuencia del campo eléctrico aparecen también los primeros múltiplos enteros de ellos (generación de armónicos superiores), y no su suma (conjunto óptico) y la diferencia (generación paramétrica). El número de armónicos superiores que aparece depende de la intensidad del campo eléctrico. Estos aspectos de la óptica no lineal han sido recientemente puestos en evidencia en los sólidos y en los líquidos con el ejemplo de intensos haces ópticos como los producidos por los láser.

            El examen de la estructura de las frecuencias presentes en el material celular muestra que también las vibraciones eléctricas coherentes, que caracterizan a los sistemas biológicos siguen las leyes de la óptica no lineal. La óptica no lineal está caracterizada, sin embargo, también por otros aspectos, puestos en evidencia en los últimos 15 años a través del estudio de cristales y de líquidos en los que se inciden con la luz láser. Estos aspectos son los llamados "self efects" que pueden resumirse así. En las condiciones de la óptica no lineal, esto es cuando el campo eléctrico a la base de la radiación es muy alto, el índice de refracción del medio para una determinada frecuencia incidente en lugar de ser constante se convierte en una función del mismo campo eléctrico y, por valores suficientemente altos de él, pueden llegar a ser muy grandes. En consecuencia el haz de radiaciones incidentes sufre una deflexión muy grande como por una lente infinitamente convergente; esto es el llamado "self focusin" o "autofocalización". Este efecto haría contraer infinitamente al haz si no fuese contrarrestado por el usual mecanismo de difracción, a la base del desparramamiento de los hacer ordinarios. El equilibrio de estas dos tendencias contrarias da lugar al llamado "self focusing" o "autofocalización". El haz queda confinado por un cierto trazado, tanto más largo y tanto más sutil cuanto mayor es la no linearidad del medio, es decir la intensidad del campo eléctrico a la base de la radiación, después de que por efecto de la difracción el haz se desparrama de nuevo. Por acción del "self effects" el haz incidente se labra su propia guía de onda en el medio atravesando, dando lugar a la producción de un filamento. Ha sido puesto en evidencia que hay una ley de correspondencia por la que a cada frecuencia corresponde sólo un filamento. La longitud y el calibre del filamento en relación inversa entre ellos depende de la intensidad del campo eléctrico de la radiación, o de la cantidad de energía bombeada sobre aquella particular frecuencia.

            El hecho de que las vibraciones eléctricas coherentes existentes en la materia viviente obedezcan a las leyes de la óptica no lineal como han mostrado por el análisis del espectro también ellos se propagan en el interior de la materia viva según la modalidad prevista a los "self effects". Se puede por tanto concluir que en el interior de la materia viviente existe una red de filamentos -uno para cada frecuencia- en el interior de los cuales se propagan vibraciones eléctricas coherentes capaces de regular, de una manera todavía a clarificar, los procesos biológicos fundamentales. Esta red es tanto más compleja cuanto mayor es la incidencia de armónicos superiores, y no del conjunto óptico y de la generación paramétrica. La entidad de estos procesos depende de la intensidad del campo eléctrico de base, que depende a su vez de la cantidad de energía bombeada por la reacción metabólica: se ha visto también que la longitud y el calibre de los filamentos aislados depende de este mismo factor. Por tanto, la entera extensión y complejidad del retículo de filamentos depende de la cantidad de energía liberada por las reacciones metabólicas y varía con ella en el curso de la historia particular del organismo viviente.

SECCION CUARTA

            Afrontamos ahora el problema de una posible identificación de los dos retículos de materia proteica descrito en la sección dos y el retículo de energía vibrante coherente, producido con las reacciones metabólicas descritas en la sección tres. Este problema no puede todavía considerarse resuelto, a este nivel queda una hipótesis de trabajo de la que ahora trataremos brevemente de explorar las implicaciones.

            Confrontando la propiedad fenoménica de los dos retículos nos sorprende la siguiente analogía: ambos retículos tienen una estructura variable con el tiempo dependiendo del suceder de la vida biológica celular; ambos tienen la misma extensión y riqueza en correspondencia de la máxima expansión de la célula, es decir, cuando ésta está en la mejor salud mientras las dos se contraen cuando la célula está biológicamente en bajo tono. Ambos retículos presuponen el plasma celular para su existencia y no pueden ser aislados si no es con él. Y por fin los dos retículos presentan una relación inversa entre la longitud y espesor del filamento aislado.

            Si adelantamos las hipótesis de la identificación de los dos retículos, deberíamos también dar una posible explicación del mecanismo a través del cual uno de los dos retículos produce el segundo. La clave de una posible respuesta nos la dan los resultados de los experimentos fluorométricos, citando en la sección dos, que muestran la existencia de un equilibrio dinámico entre los monómetros de base entre la actina y la miosina y las proteínas polimerizadas. Tengamos en cuenta que los filamentos de la energía vibracional coherente descritos en la sección tres, están caracterizados por un altísimo valor del campo de polarización eléctrica en su interior. Sobre la interfase lateral existe por tanto un fortísimo gradiente del campo de polarización eléctrica, que ejercita una notable fuerza de "succión" en relación a los dipolos eléctricos presentes en su entorno.

            Es por esto, como en el caso del citoplasma, que las vibraciones eléctricas coherentes se propagan en el interior de una solución rica en aminoácidos de la que son compuestos la actina y la miosina, entonces aquí se debe atender al hecho de que estos aminoácidos sean fuertemente atraídos sobre las paredes laterales de los filamentos en los que viajan las vibraciones. Una vez adheridos sobre la interfase estos filamentos se orientan en una dirección bien definida del campo de polarización eléctrica allí presente, y dada su contigüidad, pueden establecer ligazones peptídicas que dan lugar a la formación de las proteínas. Inversamente la debilitación del valor del campo de polarización eléctrica en conexión con una atenuación de la intensidad de las vibraciones eléctricas coherentes se traduce en una causa de despolimerización de las proteínas mismas. De tal manera las vibraciones eléctricas coherentes constituyen el recubrimiento material de la propia guía de onda,. Constituyen en un cierto sentido el cabo coaxial a través del cual viajen en el interior de la materia viviente, demoliéndolo en el momento mismo en que debe desaparecer. Esta explicación da razón también del carácter orientado de la proteína a lo largo del filamento. Por otra parte, esta fibra proteica, a la par que la de las fibras musculares químicamente análogas puede contraerse sobre la base de un proceso de formación de señales físicas particulares, estudiadas por el físico ruso Davidov, para su lectura enviamos a la citada bibliografía. Estas señales pueden transmitirse en ambas direcciones y juegan un papel todavía no bien conocido en el interior de los procesos celulares.

            Todo lo que hemos dicho hasta ahora es referente al ámbito intracelular, el único sobre el cual existen datos sea espectrocóspicos que microscópicos suficientemente precisos. Por otra parte, la teoría de las vibraciones eléctricas coherentes se aplica bien al ámbito extracelular. El físico alemán Frölich, autor de las principales formulaciones de esta teoría ha salvado de éstas un cierto número de conclusiones interesantes, en particular por lo que respecta al problema del cáncer. Si se acepta este punto de vista, que no tiene todavía una confirmación experimental directa, se necesita todavía admitir que vibraciones eléctricas coherentes viajan también en el interior de los organismos macroscópicos. Los largos trayectos a recorrer en el interior de un plasma formado principalmente de agua, requieren que estas vibraciones sean caracterizadas por un altísimo valor de energía por unidad de superficie transversa, tal de hacernos volver al régimen de la óptica no lineal. Por tanto su propagación deberá suceder todavía bajo forma de filamentos, uno para cada frecuencia particular; estos filamentos tendrán una longitud y un espesor dependiente de la energía metabólica bombeada en su interior y su mayor o menor extensión será conectada con el estado de buena salud del entero organismo. Nos encontramos por tanto delante de un posible candidato al rol de red de comando de la materia viviente, bien distinto de la red del sistema nervioso postulada por la medicina clásica china. Se ha visto que los filamentos de esta red transportan las líneas de fuerza de un campo de polarización eléctrica.

            ¿Qué sucede por tanto cuando se pone una punta metálica en uno de los puntos nodales de esta red?

            Es bien conocido por la física elemental el "poder de la punta" esto es la reestructuración del campo eléctrico producida por conductores descargantes muy afilados; en vecindad a la punta el campo eléctrico asume un valor grandísimo. Si por esto un determinado organismo está enfermo por un exceso o defecto de las llamadas vibraciones eléctricas coherentes la inserción de una punta, a través del efecto de "succión" de las líneas de fuerza del campo eléctrico por él operado puede desarrollar un efecto regulador. Una teoría detallada debería ciertamente explicar la diferencia existente entre las agujas con mango de oro y las agujas con mango de plata en las cuales se tienen, en el primer caso cesión de energía y en el segundo caso sustracción de energía del organismo. Esta explicación, sin embargo, requeriría el conocimiento detallado de las propiedades de la red extracelular de los filamentos, de las que en el momento actual estamos en condiciones únicamente de predecir una cierta existencia. En este estado de cosas el único terreno en el que se puede decir algo es en el de los procesos extracelulares, todavía demasiado lejanos del campo fenoménico de la acupuntura. En cualquier caso tenemos la impresión de estar en el inicio de un largo camino que se verá recorrido íntegramente, tendrá su fin quizás la explicación del misterio de la acupuntura.

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