viernes, 31 de enero de 2014

El gas metano producido por 90 vacas hace explotar una granja en Alemania

Los pedos y eructos de 90 vacas han hecho saltar por los aires el establo de una granja en la localidad de Rasdorf (Alemania), según informan distintas agencias de noticias locales. Al parecer, el gas metano liberado por las 90 reses ha sido clave para que sucediese esta explosión. El detonante de las flatulencias fue una carga eléctrica estática, según informó la Policía en un comunicado. Al parecer, una de las vacas tuvo que ser atendida por quemaduras tras el suceso.
Montaje cómico. Lo cierto es que las vacas eliminan el metano en los eructos. Son los caballos los que lo eliminan en las flatulencias.
Cada año, las bacterias que viven en el aparato digestivo de vacas, cabras y ovejas producen unas 900.000 millones de toneladas de metano, un gas contaminante más potente que el CO2 y con gran capacidad para absorber el calor del sol y aumentar así la temperatura del planeta.

La función de esas bacterias es ayudar al animal a descomponer los alimentos (el forraje o la paja tienen un alto contenido en fibra y son de difícil digestión), en un proceso en el que se produce metano como resultado de diversas reacciones químicas. De hecho las vacas no se alimentan de hierba. De hierba se alimentan las bacterias. El producto de deshecho de las bacterias, el ácido butírico, es realmente lo que utilizan las vacas.

Existe un Centro de Fagoterapia en la República de Georgia

http://www.phagetherapycenter.com/pii/PatientServlet?command=static_home

Realmente existe. La página web es cutre, pero no olvidemos que esta república de 4.5 millones de habitantes en 2008 estuvo en guerra a causa de la guerra de independencia de dos de sus regiones: Osetia del Sur (80.000 habitantes) y Abjasia (250.000 habitantes). ¿Qué sabemos de Georgia? que su capital es Tiflis, que es un país de clima mediterraneo y que a sus habitantes les encanta el ajedrez. El georgiano tiene alfabeto propio y en el país se hablan otros idiomas. No se más a menos que me vaya a la wiki. ¿Es en este país en el único en donde se utiliza la terapia con bacteriófagos de rutina?, además tienen una empresa que prepara viales de bacteriófagos: Biochimpharm. La página web de la empresa es muy cutre. Los viales de los fagos vienen escritos en el alfabeto georgiano, lo cual es encantador.

Si buscas bibliografía sobre terapia con bacteriófagos:

. En bacterias con salmonella (en español).
. El blog La Pizarra de Yuri hace mención de esta terapia.
. Artículo en Nature Biotechnology del 2004.


jueves, 30 de enero de 2014

Bacteriófagos contra superbacterias


Estoy leyendo el libro de Thomas Hausler "Viruses vs Superbugs" que trata sobre la terapia con bacteriófagos como posible alternativa al uso de los antibióticos. Esta terapia desarrollada por d´Herelle en los años 20 del siglo pasado emplea bacteriófagos para atajar enfermedades bacterianas. Con el descubrimiento de la penicilina este tipo de terapias quedo relegada a países del bloque soviético. Hoy se le vuelve a prestar atención a raíz de la aparición de bacterias multirresistentes.
Felix d´Herelle  ( 25 de abril de 1873 - 22 de febrero de 1949 ) 
Me llamó la atención que d´Herelle (capítulo 3, página 48) para combatir la disentería o el cólera filtraba la diarrea líquida del paciente cuando comenzaba la mejoría. El filtro era cerámico, no dejaba pasar las bacterias pero sí los virus. Este líquido era inocuo (él y otros 20 médico probaron este líquido declarando que "No era particularmente sabroso pero tampoco era tan malo". Lo que hicieron fue darle 2 ml a un niño deshidratado por la disentería que en pocas horas se recobró. Posteriormente utilizó con éxito la misma técnica con pollos. En humanos como se administraba oralmente ese "caldo" enriquecido con virus vía oral lo que se hacía era administrar primeramente bicarbonato sódico para neutralizar el ácido del estómago para que no afectase a la viabilidad de los virus.

miércoles, 29 de enero de 2014

Bacterioides fragilis y autismo

Ratones con síntomas de autismo son menos sociables y más ansiosos que el grupo de control. Créditos: Flickr/woodleywonderworks.
Niño autista
Empleando un microbio humano del intestino, Bacterioides fragilis, se pudo revertir problemas de comportamiento en ratones que tenían síntomas similares al autismo en humanos, informa una investigación publicada en la revista Cell. El tratamiento reduce a su vez problemas gastrointestinales en animales similares a los que tienen los seres humanos con autismo.

La investigación realizada por Paul Patterson, neurobiólogo del Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena. El año paso, Paul junto con su equipo crearon ratones con síntomas similares al autismo mediante la inyección de una sustancia química que imita una infección viral en ratones embarazadas, produciendo animales menos sociales y más ansiosos en comparación con la descendencia de ratones normales. Los ratones autistas también tenían 'tripas con fugas', donde las paredes de su intestino se descomponen y permiten que sustancias se filtren a través de este. Estudios han comprobado que los humanos con autismo son más propensos a tener trastornos gastrointestinales, esto hace sospechar a los investigadores que ambos problemas, trastornos gastrointestinales y autismo, estén relacionados.

Para comprobar el papel que podía desempeñar microbios de la flora intestinal en los síntomas de los animales, Patterson y colegas: microbiólogo Sarkis Mazmanian y neurocientífico Elaine Hsia, realizaron un censo de las bacterias que habitan en el instestino de los ratones. Encontraron que los ratones con síntomas de autismo, tenían niveles más bajos de una bacteria llamada Bacteroides fragilis,la cual esta presente en intestinos de ratones sanos. Cuando los investigadores colocaron Bacteroides fragilis en estos ratones, sus problemas gastrointestinales disminuyeron y su comportamiento mejoró (Qué os apostáis que en un futuro breve podremos ver productos probióticos enriquecidos en esta  bacteria).

Problemas de desequilibrios químicos

Para poder encontrar correlación entre las bacterias intestinales y el cerebro, se realizo un examen de sangre a ratones con autismo y a salvajes para comprender como funcionan las células en el cuerpo. Encontraron que la sangre de los ratones con síntomas de la enfermedad tenían hasta 46 veces niveles de la sustancia 4-ethylphenylsulphate (4EPS) comparados con el grupo de control. Esta sustancia tiene una estructura similar al paracresol que se puede detectar en personas autistas.

Cuando se inyectó 4EPS en ratones salvajes, comenzaron a tener síntomas similares a los ratones no tratados, de forma obsesiva repetían algunos comportamientos además de producir chirridos diferentes a los que usan para saludar a otros ratones. Hsiao expone que pese a que no esta aún claro si 4EPS es producido por B. fragilis, si parece que es producido por bacterias intestinales.

Pese a ello, en los seres humanos existen diferentes tipos de autismo, se requieren considerar que los diversos síntomas pueden ser producidos por diversas bacterias. Otra cuestión es saber si el microbiomas de los ratones es diferente en ratones alterados es similar al de animales predispuestos a la enfermedad.

Con esta información se puede a comenzar a estudiar como las bacterias probióticas mejoran la función cerebral en los humanos. Lo siguiente es determinar como las bacterias usan los sistemas inmune, metabolismo y sistema nervioso para influir en el cerebro. 

Referencia:

martes, 28 de enero de 2014

Pipipiyipipi, una alarmona implicada en la resistencia a los antibióticos

Ruta de la persistencia. (1) La fosforilación de GltX por la toxina bacteriana HipA provoca el bloqueo de GltX al añadir un aminoácido al RNA transferente (tRNA). (2) El tRNA sin cargar obstruye la maquinaría de síntesis de proteínas. (3) Esto lleva a la producción de una alarmona, la guanosina pentafosfato (en inglés se dice pipipiyipipi, lo cual en los seminarios es un auténtico cachondeo) [pppGpp] sintetizada por RelA. (4) y el bloqueo de las actividades celulares subsiguientes.
En cualquier colonia de bacterias, de por ejemplo, un millón de células, hay al menos uno o dos bacterias individuales que resistirán un ataque salvaje por antibióticos. Este fenómeno, identificado en los años 40 del siglo pasado se llamó persistencia o tolerancia a los antibióticos. Al contrario que la resistencia a los antibióticos, la cual tiene que ver con una alteración genética que convierte a la bacteria en invulnerable a los antibióticos, la persistencia se deriva de una especie de sueño celular. ¿Qué origina esto?. Si la célula tiene parada sus actividades celulares normales entonces el antibiótico no funciona ya que normalmente los antibióticos lo que hacen es bloquear procesos normales de la célula como la traducción o la transcripción.

Las bacterias capaces de persistir tienen que vérselas con un duelo de proteínas, una toxina y una antitoxina. La toxina fuerza a la célula a entrar en un estado de persistencia y la antitoxina revierte la inhibición y revive la célula. hipA fue el primer gen que codifica una toxina en E. coli y su inducción puede parar la replicación, la transcripción y la traducción. Hace unos años, Richard Brennan, hoy en la Universidad de Duke, y sus colegas publicaron la primera prueba de que HipA actua fosforilando la traducción del factor EF-Tu, parando la síntesis proteica. Pero según Nikolav Zenkin, un biólogo molecular en la Universidad de Newcastle, cree que estos resultados no eran consistentes con algunas observaciones previas en estudios sobre los efectos de HipA en la transcripción y la replicación, así que "Empezamos a cavar más hondo" según Zenkin.

Zenkin y sus colegas lo que hicieron fue sobreexpresar varios genes para encontrar aquellos que afectasen a hipA, y lo encontraron, resultó ser el gen gltX. Las bacterias que sobreexpresaban gltX continuaban creciendo como si nada a pesar de la presencia de HipA. Seguún Zenkin, "Ahora si todo encaja". Resulta que este gen codifica una proteína llamada glutamil-tRNA sintetasa que es importante para la síntesis proteica.

GltX facilita la traducción proteica añadiendo un aminoácido al ARN transferente (tRNA). El equipo de Zenkin demostró que la superproducción de HipA "in vivo" lleva a la fosforilación de GltX, e "in vitro" esta fosforilación por HipA bloquea la adicción de aminoácidos al tRNA mediada por GltX. "Creo que GltX es un blanco, pero no estoy convencido de que sea el único blanco ha dicho Brennan, el competidor de Zenkin.

Lo mismo que el factor de transcripción EF-Tu, GltX está implicado en la traducción, pero el equipo de Zenkin propone un mecanismo por el cual esta ruta también bloquea la transcripción y la replicación: cuando GltX se fosforila por HipA, los tRNA sin cargar bloquean el ribosoma (normalmente lo que harían es entrar en el ribosoma con aminoácidos y ayudar en la construcción de las proteínas de nueva síntesis). El atasco de tRNAs estimula la producción de pipipiyipipi [pppGpp] (me encanta pronunciarlo en inglés) "Esto desencadena una gran cascada de eventos que finalmente lleva a la detención de procesos esenciales en la célula como la replicación, transcripción lo que lleva a la célula a un estado de latencia" dice Zenkin. Para sostener esta hipótesis lo que hicieron fue eliminar proteínas implicadas en la formación de pipipiyipipi y encontraron que al no formarse esta alarmona la persistencia disminuía considerablemente. Mientras estos hallazgos ayudan a explicar cómo funciona la persistencia bacteriana no ayudan a hacer que los antibióticos sean más efectivos "El problema es que en E. coli hay otras 12 toxinas, algunos investigadores dirían que mas" dice Zenkin, "Ya te puedes imaginar que pudieses inactivarlas todas ellas al mismo tiempo".
Referencia: E. Germain et al., “The molecular mechanism of bacterial persistence by HipA,” Molecular Cell, 52:248-54, 2013.

Secuenciado el genoma de la cepa de Yersinia pestis que causó 40 millones de muertos

Artículo publicado por Nuño Domínguez en Materia.
Dos víctimas de la época han permitido reconstruir el genoma de la peste que causó la plaga de Justiniano / M. Harbeck
Corría el año 541 y la ciudad de Constantinopla era una trampa mortal. Lo que había comenzado como un simple brote de una nueva enfermedad se convirtió en una imparable epidemia que se cebaba especialmente con los más jóvenes y fuertes. Su avance fue fulminante. En cuestión de semanas la cifra de muertes pasó de 5.000 al día a 10.000. Ni aun entonces el emperador Justiniano renunció a recaudar impuestos a sus súbditos y les hizo pagar incluso los de sus vecinos muertos. Así lo relató el cronista de cabecera del emperador, conocido como Procopio de Cesarea. Pero todo fue inútil. La llamada Plaga de Justiniano fue el último clavo en el ataúd de lo que un día fue el Imperio Romano y se expandió por todo el mundo matando a unos 40 millones de personas en una de las peores pandemias de la Historia.
Desde entonces la identidad del patógeno que causó tal devastación ha sido un misterio. Nadie sabía si fue la peste y si ese patógeno fue también el responsable de la peste negra que volvió a azotar al mundo en la Edad Media. Tampoco se conocía su conexión con la tercera gran plaga mundial, que estalló en el siglo XIX, ni si está relacionado con el patógeno que, aún hoy, causa peste a miles de personas. Ahora, casi 1.500 años después del desastre de Constantinopla, un equipo de científicos ha conseguido reconstruir el genoma completo del patógeno que desató aquella plaga y ha respondido las preguntas que la humanidad llevaba haciéndose más de un milenio.
Los dientes de dos cadáveres en un cementerio de Alemania han aportado la clave. De sus restos, que datan de las fechas aproximadas de la plaga, se ha conseguido extraer pequeños fragmentos de ADN de la Yersinia pestis, la bacteria de la peste. El análisis ha permitido reconstruir el genoma completo del patógeno y su análisis, publicado hoy en la revista The Lancet Infectious Diseases, muestra que la plaga de Justiniano fue lo que los expertos llaman “un callejón sin salida”. Esto quiere decir que, tras desatar el caos, el patógeno murió y desapareció sin dejar rastro. Según el estudio, la plaga la causó una variante de Yersinia pestis que no está emparentada con las de la gran peste negra medieval y su resurgimiento decimonónico.

El origen no era África

“Nuestro estudio proporciona nuevos datos sobre una de las epidemias más devastadoras de la Historia y también sobre la forma en la que se extienden las plagas”, resalta el equipo, liderado por Hendrik Poinar, de la Universidad de McMaster, en Canadá, en un comunicado de prensa. Hace dos años, Poinar fue el primero en obtener el genoma de la peste negra, que mató a 30 millones de personas. Ahora ha batido un nuevo récord: el patógeno de la plaga de Justiniano es el más antiguo del que se ha obtenido el genoma completo.
Y aún así, lo más importante que deja este estudio son inquietantes dudas: ¿cómo puede ser que un asesino tan exitoso evolutivamente hablando desapareciera sin más? Esto aún es un misterio, pero lo que sí señala el trabajo es que la posibilidad de una nueva pandemia de peste en el siglo XXI es real. “Si la peste de Justiniano pudo irrumpir en la población, causar una descomunal pandemia y después morir, esto sugiere que podría pasar otra vez”, explica David Wagner, investigador de la Universidad del Norte de Arizona y coautor del estudio. “Afortunadamente”, dice, “ahora tenemos antibióticos que podrían tratar la peste de forma efectiva, lo que reduciría las posibilidades de una nueva pandemia”.
Lo que sí ha permitido el análisis de ADN antiguo es demostrar que Procopio, el historiador, no siempre era fiable. En una de sus crónicas de la peste describió su origen y expansión. “Empezó con los egipcios de la ciudad de Pelusium. Se dividió y parte fue a Alejandría y el resto de Egipto y otra parte fue a sus vecinos los palestinos y, desde allí, recorrió toda la Tierra”. Al reconstruir el genoma de la peste, Poinar puede aclarar de dónde surgió por primera vez y cómo viajó desde allí. Su trabajo aclara que el origen de la plaga no fue África, sino Asia. Desde allí se expandió a Europa siguiendo vías comerciales como la ruta de la seda. En total, hubo tres oleadas que convirtieron un pequeño brote localizado en una pandemia mundial que, según Procopio, mató a 100 millones de personas y estuvo a punto de “extinguir” al ser humano de la faz de la Tierra. Por eso es irónico que fuera Justiniano el que le haya puesto nombre a la plaga, pues él sobrevivió a ella.

REFERENCIA

domingo, 26 de enero de 2014

Cómo la ampicilina atraviesa el canal de la membrana de una bacteria


https://www.youtube.com/watch?v=F76rcC6JhLg

En este vídeo podemos ver una simulación de cómo el antibiótico ampicilina atraviesa uno de los poros que las bacterias tienen en su superficie. En este caso es un canal que se llama OmpF. Es importante ver como el antibiótico se orienta en el canal al interactuar los grupos electronegativos (en rojo) con las cargas positivas (en azul) del canal OmpF (película producida por Matteo Ceccarelli de la Universidad de Cagliari)

viernes, 24 de enero de 2014

Helicobacter pylori causa más cancer cuando te infecta una bacteria que no ha evolucionado con tu grupo étnico.

http://www.pnas.org/content/early/2014/01/08/1318093111

Nuestra amiga Helicobacter pylori
Los genomas de la bacteria Helicobacter pylori y el genoma de su hospedador natural, el Homo sapiens, podría determinar qué individuos van a desarrollar cancer de estómago. Recientemente se ha publicado un estudio sobre dos pueblos colombianos y se encontraron que una misma cepa de Helicobacter pylori, una cepa procedente de África, cuando infectaba indígenas le causaba cancer de estómago, pero cuando infectaba a población negra procedente de África la tasa de cancer era muchísimo más baja. Este estudio publicado en PNAS en su número del 13 de enero sugiere algo que ya es muy conocido en biología y en evolución: que la bacteria y el hospedador evolucionan conjuntamente para evitar hacerse daño el uno al otro. 


jueves, 23 de enero de 2014

Descubierto el mecanismo de la bacteria come carne

Fuente: Universidad Hebrea.

¿Cómo una bacteria que vive en nuestra piel sin causar daño puede causar la infección llamada "comecarne"? Esta es la paradoja de Streptococcus pyogenes grupo A (GAS en sus siglas en inglés) que investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén han descubierto recientemente y que abre la puerta a futuros tratamientos.
Peluche de Streptococcus pyogenes. Si, los microbiólogos somos un poco frikis.

Al año las infecciones por S. pyogenes grupo A causa medio millón de muertes en el mundo y secuelas graves a todos los afectados. La enfermedad come carne, en particular, es una forma cruel de infección por esta bacteria que afecta a los tejidos blandos del cuerpo y que deja muy poco tiempo a los médicos para parar o detener su progreso. El tratamiento se realiza administrando antibióticos y eliminando los tejidos afectados por cirujía. A pesar de que este tipo de tratamientos se realice rápidamente la bacteria normalmente se disemina y causa la muerte de aproximadamente el 25% de los pacientes.

Pues si, han descubierto el mecanismo que ayuda a la bacteria en sus primeros pasos infectivos. El prof Emanuel Hanski del Instituto de Investigación Biomédica Israel Canada de la Universidad Hebrea, junto con el estudiante de doctorado Moshe Baruch y un equipo internacional han publicado sus resultados en la revista Cell.

Cuando GAS (Streptococcus pyogenes grupo A) se adhiere e infecta las células humanas libera dentro de las células del paciente dos toxinas. Estas toxinas desorganizan el control de calidad de la síntesis proteica, lo cual dispara un estres defensivo que entre otras cosas hace que aumente la producción del aminoácido asparagina. La bacteria cuando nota el aumento en asparagina altera su perfil de expresión génica (es decir activa nuevos genes) y aumenta su tasa de proliferación. Al aumentar el número de bacterias la respuesta inmunológica aumenta y todo ello puede llevar a un choque séptico mortal.

Los investigadores observaron también que cuando la enzima asparraginasa, que digiere la asparragina y que es usada por los médicos como agente quimioterapéutico contra la leucemia, se utiliza contra la bacteria se puede eliminar el crecimiento de la misma en el torrente sanguineo humano y en ratones (utilizados como modelo para estudiar la infección en humanos). Nunca antes se había utilizado la asparraginasa para tratar infecciones de la bacteria comecarne.

Estos hallazgos constituyen un gran paso para entender los cambios metabólicos ocurridos en la relación bacteria comecarne-humanos. Esto abre el paso a nuevas vías de tratamientos más efectivos contra la enfermedades infecciosas. Obviamente los investigadores han patentado su descubrimiento y están buscando socios comerciales para desarrollar estas nuevos medicamentos.

lunes, 20 de enero de 2014

Una cervecita en el pub Eagle

En este pub de Cambridge es donde Crick le confesó a Watson que habían descubierto la clave de la vida. Es un pub grande y muy cálido que invita a las reflexiones flemáticas como la frase con la que concluían que su descubrimiento explicaba el mecanismo de copia del material genético:  "It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material."

Si hubiesen escrito el artículo en otra ciudad que no hubiese sido Cambridge dirían algo más contundente y definitivo, pero está claro que ese tipo de frases las reservaron para aquella velada en el Eagle.
El pub Eagle de Cambridge. Lugar donde Crick y Watson celebraron el haber descubierto la estructura del ADN
Mi cervecita y el acompañamiento en el Eagle

domingo, 19 de enero de 2014

Detectan la toxina más letal jamás conocida en las heces de un niño con botulismo

El Departamento de Salud Pública de los Estados Unidos en Sacramento, California, ha descubierto la toxina más letal jamás conocida, ya que sólo un gramo de esta sustancia es suficiente para matar a 2.000 millones de personas.
La sustancia fue detectada en las heces de un niño botulínico. Dicha toxina es de tipo H e igual que los demás agentes causantes del botulismo bloquean la liberación de la acetilcolina, el neurotransmisor que hace a los músculos funcionar, y de este modo, causa parálisis mortal en sus víctimas.
Sin embargo, constituye una rama separada en el árbol genealógico botulínico. La diferencia que tiene con sus análogos, aparte de ser extremadamente potente, es que no tiene antídoto alguno, según informa Reuters
Durante sus experimentos con la sustancia detectada, los especialistas del Departamento de Salud Pública intentaron usar anticuerpos convencionales para los agentes botulínicos en un grupo de ratones, pero descubrieron que muy pocos de ellos interaccionaban con la sustancia y ninguno pudo proteger a los ratones.
Entonces, intentaron criar anticuerpos propios, en conejos. Estos anticuerpos sí pudieron proteger a los ratones de la toxina hasta un cierto grado, pero las dosis inyectadas debieron ser inadmisiblemente altas.
No hay antídoto
La falta del antídoto para ésta toxina es la razón por la cual su secuencia ADN está fuera de las bases públicas de datos. Motivo por el cual es la primera vez en la que una secuencia se clasifica por razones de seguridad.
Para publicar su estudio en The Journal of Infectious Diseases, los especialistas del Departamento de Salud tuvieron que recibir la aprobación del Departamento de Seguridad Nacional de EE.UU., del laboratorio de enfermedades infecciosas del Ejército, del Centro de Control y Prevención de Enfermedades y varias otras agencias gubernamentales.
Las autoridades permitieron la publicación, pero solo con datos generales, sin que se mencionara la secuencia de genes. Publicar la secuencia sometería a la sociedad a un «riesgo inmediato e inusualmente grave», sostiene David Relman, de la Universidad de Stanford, en sus comentarios para el artículo.

viernes, 17 de enero de 2014

Londres para microbiólogos: visita a el Museo Británico

Tuberías romanas. No tenían nada que envidiar a las nuestras. La única pega era que eran de plomo lo que no es muy bueno para la salud
Una exposición patrocinada por la Wellcome Trust para concienciar lo que los medicamentos y la farmacopea han hecho por la humanidad. En la foto una composición hecha a base de píldoras
Había una mención a las vacunas
El hombre de Lindow. Museo Británico
El hombre de Lindow, se encontró en un buen estado de conservación debido a un proceso de momificación natural que se produjo probablemente al quedar sumergido en un pantano en condiciones de ausencia de oxígenoacidez del agua, y gran presencia de taninos vegetales, lo cual cual impide que surjan los agentes bioactivos que intervienen en la degradación de los cadáveres
El hombre de Lindow no tenía caries a pesar de tener 25 años. Esto se debe a que no comía azúcares en la medida que hacemos hoy en día nosotros.


Aquí unas pinzas para estrangular la úvula o las hemorroides
Aquí tenemos un tapete hecho en seda por mujeres analfabetas del norte de la India para concienciar sobre la propagación del sida y cómo hacer para evitarlo. Si os fijáis el tapete está rodeado de imágenes de condones. En el tapete se habla del problema de las transfusiones de sangre, de las agujas infectadas, de cómo se transmite al hijo...
Este es una figura de un dios de una etnia malaya. Este dios vivía en los árboles y en el suelo y se mosqueaba mucho si construías tu casa o hacías una carretera sobre donde vivías entonces te castigaba mandándote una diarrea. La postura del dios es bastante explícita.
Como podéis ver la diarrea y las heces es algo que siempre estará presente en nuestras vidas (este es un libro que vi al salir del museo en la librería Blackwells)

jueves, 16 de enero de 2014

Las bacterias también envejecen (a veces)

La capacidad reproductiva de las bacterias es uno de los fenómenos más impresionantes de la naturaleza. Algunas especies son capaces de producir miles de millones de individuos en una sola hora. Los científicos creían hasta ahora que este proceso de duplicación les proporcionaba una especie de "juventud eterna" y que no envejecían.
Pero un estudio dirigido por biólogos de la Universidad de California San Diego ha puesto en duda este paradigma (1).
Los investigadores concluyen que las bacterias no solo envejecen sino que su manera de hacerlo les proporciona una ventaja evolutiva.
"El envejecimiento de los organismos está causado a menudo por la acumulación de daños no genéticos, como proteínas que se oxidan con el tiempo", asegura Lin Chao, que ha encabezado este estudio sobre las bacterias. "Así pues para un organismo unicelular que ha adquirido un daño que no puede ser reparado, ¿cuál de las dos alternativas es mejor? ¿Repartir el daño celular a partes iguales entre las dos hijas o dar a una hija todo el material dañado y a la otra ninguno?"
Los análisis realizados por Chao y su equipo desde el año 2005 indican que las bacterias utilizan esta última solución, de modo que solo envejece una de sus hijas y la otra, de algún modo, "rejuvenece". Lo que sucede en una colonia de bacterias, por tanto, es un doble proceso de envejecimiento y rejuvenecimiento, lo que explica los primeros resultados contradictorios que había obtenido el equipo.
"Hemos realizado simulaciones de computador", explica Chao, y hemos descubierto que darle más material dañado a una hija que a la otra siempre es un éxito desde el punto de vista evolutivo". En términos económicos, la estrategia equivale a diversificar los riesgos e invertir tu dinero en varias carteras con menos rentabilidad. A largo plazo, las ganancias son mayores.
Los experimentos con la bacteria E. coli han mostrado a los investigadores que las dos hijas crecen a diferentes tamaños, lo que sugiere que las bacterias no se dividen tan simétricamente como los biólogos habían supuesto hasta ahora.
"Creemos que la evolución ha dirigido esta asimetría", asegura Chao. "Si las bacterias fuesen simétricas, no habría envejecimiento, pero a causa de esta asimetría una hija adquiere más daño y la otra tiene un inicio rejuvenecido con menos daño".

miércoles, 15 de enero de 2014

Privates: Juego de educación sexual

Descargar aquí

http://privates.softonic.com/descargar

El juego es para frikis muy frikis de la microbiología. Lo que me gusta son los diálogos que están muy currados. Sale un sargento con 3 soldados, los privates. Todo el juego es en inglés y el sargento recuerda al Arensivia de la revista humorística española "El Jueves". A mi me ha gustado, pero es que soy friki de la microbiología.


Foto del autor del blog en su casa de Coruña con lo más parecido que tiene al pistolón del sargento de "Privates"


Bacterias de las profundidades de la Tierra

Artículo publicado hoy por Malén Ruíz de Elvira en El País
Proceso de serpentinización del mineral olivina (en amarillo) por el que los microbios obtienen hidrógeno. / BERNARD EVANS (UNIVERSITY OF WASHINGTON).
¿Cómo es posible que en profundos agujeros practicados en puntos de la superficie terrestre muy alejados entre sí los científicos estén encontrando los mismos habitantes —bacterias y arqueas— muy similares? Al parecer estos microbios forman una población paralela a todas las conocidas, la biosfera subterránea. Los hallazgos se deben a una búsqueda sistemática de ecosistemas microbianos subterráneos, que se encuadra en el Observatorio del Carbono Profundo (DCO), un megaprograma de investigación internacional que ha cumplido ya su cuarto año de operación.


El microbiólogo Matt Schrenk toma muestras de rocas extraídas en una perforación cerca de un lago en California. / MICHIGAN STATE UNIVERSITY
Este nuevo censo de las poblaciones de la Tierra se fija en la vida que existe por debajo de la superficie, a kilómetros de profundidad, y en cómo subsiste en condiciones extremas de presión, temperatura y falta de luz. Pero lo que más llama la atención hasta ahora es la similitud de los tipos de organismos hallados, lo que sugiere que estas comunidades pueden estar interconectadas e incluso hace pensar que en este ambiente se originó la vida en la Tierra y no en lagos o mares, la hipótesis más aceptada. “Hace dos años teníamos muy poca idea de los microbios presentes en las rocas subsuperficiales o de lo que se alimentan”, dijo Matthew Schrenk, geomicrobiólogo de la Universidad Estatal de Michigan (EE UU), al presentar sus resultados en el último Congreso de Unión Geofísica Americana, el más importante de esta especialidad.
El equipo de Schrenk ha estudiado y secuenciado genéticamente muestras de microbios que se alimentan de hidrógeno procedentes de América del Norte, Europa, Suráfrica y Japón. Han encontrado una similitud entre ellos de un 97%. Otros equipos están haciendo lo mismo en otros lugares. “Resulta difícil imaginar que existan microbios casi idénticos separados por 16.000 kilómetros en las fisuras llenas de agua de duras rocas en condiciones extremas de profundidad, presión y temperatura”, dice Schrenk. El agua con los microbios se ha extraído a profundidades de hasta cinco kilómetros, pero no se sabe hasta cuántos kilómetros hacia abajo se puede extender este tipo de vida.

La biosfera del subsuelo subsiste en condiciones extremas
¿Y cómo subsisten estos microbios? De esto se sabe algo más, gracias a la investigación de las últimas décadas. La vida en estas condiciones extremas es independiente de la fotosíntesis —de la luz del Sol— y se basa en procesos llamados biogeoquímicos. Uno es la serpentinización: cuando el agua se encuentra con el mineral olivina a gran presión, la roca reacciona con los átomos de oxígeno del agua y se convierte en serpentina, liberando hidrógeno, del que se alimentan los microbios. En experimentos a microescala realizados recientemente en Lion (Francia) se ha demostrado que el aluminio aumenta la rapidez con que se produce hidrógeno, mediante esta reacción, y explica que lo haga en cantidades suficientes para soportar la vida profunda.

En ese ambiente, y no en lagos o mares, pudo surgir la vida en el planeta
Otros microbios se alimentan de otros minerales, como los de hierro, que reaccionan con el agua del mar para producir igualmente hidrógeno. Es el caso de las bacterias y arqueas de las que viven organismos de mucho mayor tamaño, como anémonas y gambas, alrededor de las fuentes hidrotermales del fondo del mar, que son verdaderas ventanas al interior de la Tierra. Las más profundas conocidas son las de Beebe, en el mar Caribe, a más de cinco kilómetros de profundidad. En 2013 varias expediciones las estuvieron explorando para tomar muestras. En la última, el pasado junio, a bordo del barco japonés Yokosuka, una científica estadounidense y dos pilotos japoneses bajaron en el sumergible Shinkai hasta el fondo, 5.135 metros. “Ayer estuve en un lugar que ha sido visitado por aproximadamente el mismo número de personas que la superficie de la Luna”, escribía Danielle Morgan-Smith al día siguiente. “Sobre la Luna han estado 12 pares de pies humanos. En Beebe, cinco científicos y ocho pilotos”.

Se han explorado comunidades a más de cinco kilómetros bajo la superficie
Robert Hazen, de la Carnegie Institution, dirige el programa de colaboración internacional del Carbono Profundo, de 10 años de duración y un presupuesto de 370 millones de euros. “Reunir a expertos en microbios, volcanes, la microestructura de rocas y minerales, los movimientos de fluidos y demás es nuevo. Típicamente estos expertos no se comunican entre sí. Integrar esta diversidad en un empeño científico único está produciendo resultados antes inalcanzables”, afirma.
El saber cómo se comporta el agua en el manto terrestre es algo que interesa mucho a los investigadores de estos temas. Un nuevo modelo permite avanzar en el conocimiento de las interacciones entre el agua y las rocas en condiciones extremas de presión y hasta 150 kilómetros de profundidad. Hasta ahora los modelos llegaban hasta los 15 kilómetros solamente.

“He estado en un lugar visitado solo por 13 personas”, dice una científica
El trabajo de Dimitri Sverjensky, que presenta un nuevo método para predecir la constante dieléctrica del agua a altas temperaturas y presiones, permite atisbar procesos como la formación de diamantes, la acumulación de hidrógeno, el transporte de compuestos químicos por el manto, la liberación de gases o la formación de la atmósfera terrestre en su origen. “He hecho público el modelo para que con nuevos experimentos proporcione un enfoque integrado del papel del agua en las profundidades terrestres”, afirma Sverjensky.

martes, 14 de enero de 2014

Bacterias en nuestros hogares

Localizaciónes mayoritarias de las bacterias en la cocina. Fot. Flores et al.
Un estudio publicado en 2012 (ver referencia) analizaba la distribución bacteriana en las cocinas. Para el trabajo, publicado en 'Enviromental microbiology' se tomaron muestras de 80 superficies de las casas de cuatro familias de la localidad de Boulder, en Colorado y se encontraron bacterias potencialmente peligrosas como Salmonella spp., Clostridium perfringens Escherichia coli. Las zonas de la cocina con mayor variedad de microbios eran aquellas que suelen limpiarse menos, como la campana extractora, la puerta del frigorífico y el suelo, mientras que las superficies metálicas (como el fregadero) estaban más limpias. Las principales fuentes de 'contaminación' bacteriana eran las comidas crudas (vegetales) y, como sucede en el resto de la casa, los propios humanos.   

En otro trabajo de los mismos autores se tomaron muestras de 9 zonas de 40 casas de la zona de Raleigh-Durham en Carolina del Norte y los resultados ofrecen muchas pistas interesantes sobre lo que ocurre a nivel microscópico en una casa. El análisis de las muestras indica que las condiciones de humedad y temperatura condicionan la presencia de bacterias en distintos lugares y que la casa posee hábitats específicos donde se acumulan determinadas especies. En las cortinas de la ducha, por ejemplo, viven un tipo de microorganismos que raramente se encuentran en el resto de la casa. En la almohada y en la taza del inodoro se acumulan el mismo tipo de bacterias procedentes de la boca y de los restos fecales, y las bacterias del suelo suelen encontrarse en lugares como los marcos de las puertas o la encimera de la cocina. Es en los lugares calientes en donde hay mayor presencia bacteriana. Por ejemplo los pomos de las puertas, las alfombras, la almohada, el retrete y la pantalla de la televisión. Por habitaciones, la cocina y el baño. Pero, a pesar de todo, la presencia de gérmenes patógenos apenas representa un porcentaje marginal y no supone una amenaza. Solo un 0.1% de los microorganismos que se encuentran en lugares como las alfombras, según algunas estimaciones, son infecciosos.
Esquema de donde se encuentran los mayores números de bacterias en una casa. Fot. Robert R. Dunn et al.


lunes, 13 de enero de 2014

Los plásmidos viajan en vesículas de membrana (y transforman especies de bacterias similares)

Os voy a explicar el último artículo científico que hice. Este trabajo fue una de las razones de dejar, al menos temporalmente la ciencia. Cuando ya estaba listo y había hecho todos los controles que me había pedido el que era mi jefe fue entonces cuando me pidió los datos, cepas, plásmidos y protocolos para que se los diese a la técnico para que repitiese de forma independiente mis experimentos. En ese momento dije que me iba y me fui. Repitieron los experimentos, salió todo como había hecho y publicaron. Como veis mi nombre no va de primero ni tampoco soy "corresponding author" lo que viene a ser el "mastermind" que diseñó y pensó el artículo. Este artículo lo diseñé y pensé como continuación a lo que había aprendido sobre vesículas de membrana en la Universidad de Michigan. Luego viene a Coruña y tres años dejaba dejaba el laboratorio. ¿Qué no hay una universidad española entre las 200 mejores? ¿Qué no hay premios Nobel españoles de ciencia exceptuando a Ramón y Cajal?. Valga esta experiencia como un suma y sigue de la explotación de los científicos sin plaza por los ya establecidos en este país sin que nadie diga nada. Si no de que hay personas con tantísimas publicaciones. Hay excepciones claro está, pero son tan excepciones que las conocemos todos. Lo demás es la norma.

La idea básica es coger las vesículas de membrana externa (OMVs en sus siglas  en inglés) de Acinetobacter baumannii y ver si, primero llevan en su interior plásmidos de ADN y después comprobar si estas vesículas son capaces de transformar otras cepas u otras especies de Acinetobacter.

 Las OMVs tienen un tamaño entre 50 y 20 nm como se puede ver en la fotografía de microscopía electrónica de transmisión. Estas vesículas se obtienen básicamente por ultracentrifugación. Primero se crece a la bacteria en un medio rico, se centrifugan estos cultivos para bajar todas las bacterias y se deja el sobrenadante que se filtra a través de filtros de 0.2 micras. Esto elimina a las bacterias que hubiesen quedado en el sobrenadante. Este sobrenadante filtrado es estéril porque si tomamos muestras y las cultivamos en medio líquido o sobre placa Petri no crece nada.

Para obtener las OMVs las ultrifugamos y las obtenemos bien del fondo o si por ejemplo hacemos un gradiente de densidad con sucrosa las obtenemos de la fracción correspondiente a un 30% de glucosa.


Si no os funciona esta presentación de Slideshow podéis verla aquí:

https://drive.google.com/file/d/0B6tsE05fLtm3UXhGX215NWI2ckE/edit?usp=sharing

El siguiente experimento fue una chorrada pero que ilustra cómo la transformación de la cepa sensible de Acinetobacter con OMVs procedentes de cepas clínicas es dependiente del tiempo. Incubamos A. baumannii que ha crecido hasta una OD600 de 0.4 (quiere decir que el cultivo está en fase exponencial, esto es que las células están muy activas metabólicamente) con 10 ug de vesículas y dejamos incubar a distintos tiempos. Luego se siembran en placas Petri y se dejan crecer las placas un día para poder observar colonias. Cuando las células incubaron sólo una hora no vemos colonias transformantes; a las 24 h de incubación se alcanza un máximo de transformantes.. Cuando las células tuvieron 3 h de incubación con las vesículas y luego se sembraron obtvimos un tercio del máximo. Por lo tanto es un proceso dependiente del tiempo en el que se obtienen el 50% de los transformantes a las 6 h de incubación.


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La cepa tipo ATCC 17978 que es sensible a los antibióticos cuando se transforma con el plásmido proveniente de las cépas clínicas a través de las vesículas adquiere la resistencia que exhiben las cepas clínicas.

Hicimos un Dot-blotting para comprobar si la transformacion era dependiente de dosis y para detectar la presencia del gen blaOXA24 en las vesículas de membrana. Para ello se precipita el ADN de las vesículas en una membrana de manera que el ADN de las vesículas se queda pegado a las membranas. Luego se incuba con un líquido en el que hay una hebra de ADN marcada radioactivamente. Este ADN se mueve en el líquido libremente. Si se encuentra con el mismo gen adherido a la membrana se va a hibridar, es decir va a complementar la hebra del ADN pegado a la membrana para así formar una doble cadena de ADN en donde una hebra proviene del ADN que está en las vesículas y la otra hebra del ADN marcado radioactivamente. En el experimento A vemos que el dot (punto en inglés) A es el control positivo, y el F el negativo y funcionan correctamente y que a mayor cantidad de vesículas más ADN hay dentro de la cepa tipo que en principio carece de este gen como se puede observar en F.


En la fila de abajo (B) lo que vemos es que las cepas clínicas A y B tienen el gen  blaOXA24 y la cepa tipo transformada con vesículas provenientes de A y B también, ver dots C y D, mientras que la cepa tipo sola no tiene el gen  blaOXA24: ver dot E.

Para mi el trabajo ya estaba completo pero hay que hacer más para tener contentos a las personas que van a corregir nuestro trabajo y decidir si se publica o no. Ya dije que la preparación de vesículas de membrana era estéril. Si añadías una preparación de vesículas de membrana a medio de cultivo rico y dejabas crecer durante varios días no crecía nada. Aun así había que cerciorarse. No vaya a ser que tengamos muñones en vez de manos. Así que hicimos un experimento REP-PCR, que consiste en amplificar ADN de los plásmidos para tener cantidad suficiente para que al correr en un gel de agarosa se vean esas bandas tan hermosas. Lo que se amplifica son regiones palindrómicas repetitivas del genoma. Dos cepas se consideran que pertenecen a la misma especie cuando tienen el mismo patrón de bandas. Se acepta una diferencia máxima de dos bandas. Vemos que A y B son los patrones de las cepas clínicas y C, D y E pertenecen a la cepa tipo, sóla (C) o transformada a través de las OMVs con los plásmidos provenientes de A y B (los canales D y E). Conclusión: no ha habido contaminación.

Hemos visto que no había contaminación en las células de A. baumannii. Ahora comprobaremos que los plásmidos son los que son y que no hubo contaminación. Se extraen los plásmidos, se cortan con unas enzimas de restricción y se observa su perfil de bandas. 1 y 3 son las bandas de los plásmidos de las cepas clínicas y 2 y 4 son los mismos plásmidos en la cepa tipo. Todo está bien. Artículo publicado.
La conclusión era la que dije al principio: A. baumannii libera vesículas de membrana que en su interior portan plásmidos y algunos de estos plásmidos, como es nuestro caso llevan un gen de resistencia a antibióticos. Estas vesículas pueden transformar otras cepas de A. baumannii.