viernes, 30 de mayo de 2014

Chapuzas interplanetarias: donde está Mr Proper cuando se le necesita

Tersicoccus phoenicis, bacteria aislada en un  lugar que su supone debiera ser el más limpio de planeta: la sala ensamblaje de naves espaciales
 Esta bacteria, Tersicoccus phoenicis, se ha encontrado sólo en las habitaciones que se utilizan para el ensamblado de naves espaciales. Obviamente también se han encontrado otros tipos de bacterias, pero lo que hace que la Tersicoccus sea única es que sólo se ha podido aislar en el Centro Espacial Kennedy de la Nasa  y en el Centro Espacial Europeo en Kourou en la Guayana Francesa. ¿Por qué solo en estos dos sitios separados por 4000 km?
La pregunta es: ¿Está la humanidad preparada para mandar naves espaciales estériles a otros planetas?. En caso de que no existiera vida en Marte ¿Podría esta bacteria haber colonizado el planeta rojo?. En caso de existir vida bacteriana, como sugieren algunos datos: ¿Sería prudente permitir una contaminación terraquea?
¿El frotar se va a acabar?

Fotografías: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2013/11/newly-discovered-extremophile-points-to-survival-during-deep-space-missions.html

¿Es el olor una seña de identidad que permite explotar un territorio?

http://www.europapress.es/ciencia/habitat-y-clima/noticia-primer-caso-cuatro-especies-conectadas-olor-cadena-alimentaria-20140530142759.html

Un estudio publicado en Frontiers in Ecology and Evolution reporta el primer caso conocido en el que cuatro especies, todas en diferentes niveles de la cadena alimentaria, utilizan un solo olor para comunicarse y explotarlo despiadadamente entre sí.
   Los insectos que se alimentan de las plantas son a menudo atraídos por los olores liberados por el tejido vegetal dañado, debido a que estas plantas ya están bajo ataque y son consideradas un buen lugar para buscar comida, el emparejamiento o poner huevos.
   El pulgón saltador Diaphorina citri es especialmente sensible al olor del salicilato de metilo, liberado por las hojas jóvenes dañadas de los árboles de cítricos, cuya savia es el único alimento de los jóvenes piojos de las plantas. Sin embargo, otras especies han desarrollado la capacidad de tomar ventaja de su atracción por el salicilato de metilo.

Una de ellos es la bacteria Canditatus Liberibacter asiaticus , que infecta a los árboles de cítricos , secuestra su producción de olores, y obliga a que se libere el salicilato de metilo para imitar un ataque de pulgones. Estos piojos de las plantas que vuelan hacia la fuente del olor son engañados: no van a encontrar comida suficiente, ya que la bacteria ha bajado drásticamente la calidad nutricional de las hojas infectadas. Este es un truco que obliga a los piojos a buscar otro árbol, esta vez con la bacteria enganchada a su cuerpo. De este modo , la bacteria puede infectar nuevos árboles de cítricos, lo que provoca la enfermedad de Huanglongbing, incurable y mortal.
   También se relaciona a la avispa Tamarixia radiata , que pone sus huevos entre los jóvenes pulgones, por lo que las larvas de la avispa se alimenta de ellos. Lukasz Stelinski y sus colegas de la Universidad de Florida se preguntaron si la avispa está igualmente atraída por el olor de salicilato de metilo en su búsqueda piojos de las plantas. Colocaron avispas hembra en un olfatómetro, un dispositivo en forma de Y que ofrece dos flujos de aire opuestos, cada uno con un olor diferente. Las avispas tenían la opción de volar hacia el salicilato de metilo o hacia un olor de control como el limoneno, el otro compuesto producido por los árboles de cítricos .
   Las avispas fueron fuertemente atraídas por el olor de las plantas de cítricos infectadas con bacterias y piojos, y también por el salicilato de metilo puro. Otro experimento reveló que las avispas eran más propensas a encontrar y atacar jóvenes pulgones en las plantas infectadas con la bacteria, o en plantas que habían sido tratadas con salicilato de metilo. Esto demuestra que la avispa encuentra a su presa por espionaje en la señal de olor intercambiada entre las bacterias, los árboles de cítricos y los piojos de las plantas.
   "La comunicación entre especies está muy extendida en la naturaleza, pero casi siempre involucra a sólo dos o tres especies. Aquí, se muestra por primera vez que la misma señal conecta a cuatro especies diferentes, cada una con un nivel diferente en la cadena alimentaria", dice Stelinski.

Por fin la vacuna contra el cólera

Noticia escrita por Manuel Ansede y publicada en Materia


Sobrevivir a que tu país entero se desplome literalmente, en una de las mayores catástrofes de la historia, y acabar muriendo por una miserable bacteria de dos millonésimas de metro parece ridículo, pero así ocurrió tras el monstruoso terremoto que devastó Haití en 2010. Unas 700.000 personas se infectaron en el mayor brote de cólera del último siglo. Más de 8.500 de ellas murieron. Entonces, pese a la gravedad de la epidemia, la Organización Mundial de la Salud (OMS) decidió no utilizar una vacuna disponible, aunque ya se sabía que era segura, eficaz, relativamente barata y fácil de administrar.


“Creo que fue un error no utilizar la vacuna. Ante una epidemia de esa magnitud, deberíamos haber utilizado todo el arsenal de armas a nuestra disposición”, lamenta ahora la epidemióloga Rebecca Grais, de Médicos Sin Fronteras, por teléfono desde París. Su equipo acaba de demostrar que la primera vacuna financiada por la fundación del hombre más rico del mundo, Bill Gates, es efectiva para controlar los letales brotes de cólera. Y son muy buenas noticias. La enfermedad, marcada por una diarrea característica, de apariencia similar al agua de arroz y un fuerte olor a pescado, afecta cada año a unos cuatro millones de personas, matando a más de 100.000, según la OMS.
La demostración de la eficacia de la vacuna ha tenido lugar en Guinea, un país de la costa oeste de África preñado de bauxita, la principal roca utilizada para producir el aluminio que acaba en nuestras ventanas, coches y latas de refresco. Allí, a comienzos de 2012, su Ministerio de Sanidad y Médicos Sin Fronteras administraron más de 300.000 dosis de la vacuna, en dos tandas, a los habitantes de los distritos costeros de Boffa y Forecariah. La vacuna, conocida como Shanchol, ofreció un esperanzador 86% de protección a las personas vacunadas.

Encontrar dos veces a la misma persona

Pero no todo son alegrías, explica hoy la organización médica en un comunicado. La vacuna, producida en India por una empresa del grupo farmacéutico francés Sanofi, cuesta actualmente 1,67 euros, frente a los 0,87 euros que cuesta por ejemplo una vacuna contra la meningitis A-C. Médicos Sin Fronteras espera que el precio “pueda revisarse a la baja”. Sanofi obtuvo 6.687 millones de euros de beneficios en 2013.
Una mujer bebe una dosis de la vacuna en Tougnifili (Guinea) en 2012Ampliar
Una mujer bebe una dosis de la vacuna en Tougnifili (Guinea) en 2012 / David Di Lorenzo/2012
Además, la vacuna financiada por Gates necesita dos dosis, administradas con un intervalo de dos semanas. Requiere encontrar dos veces a la misma persona, a menudo en situaciones de emergencia, como suele ocurrir con los brotes de cólera. Esa fue una de las razones para descartar su uso en Haití en 2010, además de las escasas reservas de vacunas en los almacenes. En el caso de Guinea, en la primera ronda de vacunación se llegó a 150.000 personas, el 92% de la población buscada. En la segunda ronda, apenas se llegó a 110.000. La organización atribuye esta tasa de abandono al inicio de la temporada de lluvias, al trabajo en el campo y a la incomprensión que genera que una vacuna necesite dos dosis.
Pese a estos inconvenientes, la OMS ha cambiado su política y ahora promueve la administración de la vacuna oral en brotes de cólera en todo el mundo. En los últimos tres años, se han puesto 1,6 millones de dosis de Shanchol en el Caribe, Asia y África, el continente en el que se registran el 90% de los casos.

Sin soluciones milagrosas

“Este estudio proporciona evidencias que apoyan la incorporación de la vacunación como parte de la respuesta a un brote”, afirma el trabajo, publicado hoy en la revista médica The New England Journal of Medicine. “También apoya los esfuerzos actuales para establecer un banco de vacunas contra el cólera para situaciones de emergencia”, opinan los autores, entre los que se encuentra el epidemiólogo español Francisco Luquero, miembro de Epicentre, el centro de investigación de Médicos Sin Fronteras que ha coordinado el estudio.
La OMS ya almacena dos millones de dosis de la vacuna
La OMS ya almacena dos millones de dosis de la vacuna. Y la Alianza GAVI —que agrupa a gobiernos, ONG, fabricantes de vacunas y la Fundación Gates para fomentar la vacunación en todo el mundo— ha prometido apoyo para comprar 20 millones de dosis en los próximos cinco años. “Los dos millones de dosis de la OMS no son suficientes, pero son un paso para empezar”, sostiene Grais.
Su organización recuerda que la vacuna oral no es una solución milagrosa contra el cólera. “No puede utilizarse sola, siguen siendo necesarias las mismas actividades preventivas y de higiene en las comunidades”, como lavarse las manos antes de comer y beber agua potable de calidad. El problema, como señalan en la misma revista dos científicos de un centro médico de Puerto Príncipe (Haití), es que en muchos países esas medidas aparentemente sencillas son una utopía. “El coste de poner en marcha un sistema adecuado de tratamiento de aguas es prohibitivo para los países afectados por el cólera. Por ejemplo, costaría unos 2.200 millones de dólares facilitar el acceso a agua potable en Haití”, advierten estos investigadores.
Noticia relacionada:

REFERENCIA
'Use of Vibrio cholerae Vaccine in an Outbreak in Guinea' DOI: 10.1056/NEJMoa1312680

jueves, 29 de mayo de 2014

¡La foto de esta oruga me supera!













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Es una oruga, si, pero me ha dejado sin habla. Parece mentira que por selección natural se llegue a semejante disfraz. Brutal!. Si tienen los ojos hasta brillo maligno!.

Todo se reduce a unas células sexuales de dotación cromosómica n, es decir, que sólo tienen una copia de cada cromosoma, que viven aisladas hasta que se encuentran con otra célula sexual y durante un breve periodo de tiempo son células 2n hasta que durante la división inicial del embrión vuelven a aislarse en forma de células sexuales aguardando el siguiente ciclo reproductivo. Visto así no es posible contemplar esta fantástica mímesis.

Ciertos genomas, y el de los lepidópteros (mariposas) es un ejemplo bastante bueno, tienen genes que son una máquina de generar diferentes combinaciones. Estas combinaciones van a tener distinta capacidad de pasar a la siguiente generación sus genes dependiendo de la selección natural que se encargará de eliminar a aquellos menos adaptados a determinado ambiente. Las especies tratan de maximizar sus posibilidades bien aumentando el número de la puesta o bien cuidando exquisitamente a su prole.

Las mariposas han escogido aumentar el número de huevos en cada puesta. Lamentablemente sólo pueden dotar a estos huevos de unas reservas energéticas limitadas. Desde luego con huevos tan pequeños no podrían llegar a ejemplares tan enormes y hermosos como las monarcas. Durante la evolución, estos "genomas flexibles y con capacidad de generar combinaciones" presentaron un desarrollo del embrión en dos etapas: en vez de surgir el adulto directamente del huevo, el desarrollo embrionario se detenía y lo que surgía del huevo no era un adulto sino un estadío sin desarrollar, un gusano, una oruga que no es otra cosa que una máquina de comer hojas y transformarlas (gracias a bacterias simbiontes) en grasa. En el interior de la oruga sólo hay un aparato digestivo y pequeños sacos de células (los discos imaginales) que continuarán su maduración en el momento en que la oruga forme un huevo secundario: el capullo, que le permita a la oruga continuar su maduración para llegar al adulto: la mariposa.

Un genoma con una plasticidad maravillosa capaz recrear una forma por azar que por supuesto la mariposa ni idea de que se trata de una serpiente. Que esa forma sea parecida a una serpiente sólo lo saben los depredadores de la oruga y dejando a la oruga sin ser devorada le permite a la selección natural ir perfeccionando ese modelo hasta llegar a esta fotografía.

Fagos: El enemigo de mi enemigo es mi amigo





Phage
Los bacteriófagos son virus de bacterias. Estructuralmente son un híbrido entre un mosquito y un bombín. Esto es así porque los virus de bacteria tienen que meter a presión el ADN en el interior de las turgentes células bacterianas las cuales tienen entre 5 y 25 atmósferas de presión interna.


La Dra Martha Clokie investiga en la Universidad de Leicester cómo los fagos pueden ser una herramienta para tratar las infecciones difíciles de Clostridium difficile. Para llevar a cabo sus ensayos en humanos se desplazó a Tbilisi, República de Georgia, al Instituto Eliava: “Cuando estaba en Tbilisi, un invierno tuve tonsilitis, y cada 6 horas me daban un caldo que contenía fagos para que hiciera gárgaras. De vuelta a UK mi marido y mi hijo tuvieron la misma infección y les prescribieron antibióticos. Todos nos pusimos bien al mismo tiempo”.

El Instituto Eliava tiene un catálogo de fagos para varias enfermedades comunes como diarreas provocadas por E. coli. Estos fagos se pueden inyectar, tragar, administrar como nebulizador. Cada una de estas soluciones contiene varios tipos de fagos, lo que se llama un cocktail, de esta forma se garantiza que esta mezcla de fagos cubra todas las distintas cepas de una bacteria responsable de estas infecciones comunes.


Naomi Hoyle
La doctora americana Naomi Hoyle, se preparó para ser doctora en Georgia y ahora trabaja en el Instituto Eliava

El Dr. Liane Gachechiladza, uno de los científicos que mantuvieron abierto el Instituto durante la guerra civil que sacudió la República de Georgia y el caos económico después del colapso de la Unión Soviética recuerda que solían tener muchos cortes de electricidad en el barrio y como tenían que mantener los fagos en los congeladores lo que hacían era llevarlos a las casas de los que vivían en barrios con electricidad para evitar que se cortara la cadena de frío. La colección de fagos de este Instituto es de largo la mayor del mundo hasta la fecha.

La Dr. Naomi Hoyle es americana y trabaja en el Instituto Eliava. Se casó con el nieto del Dr. Gachechiladza y su objetivo es tratar a personas que sufren infecciones por bacterias multirresistentes con fagos. Según la Dra Hoyle: "Una de las ventajas de los fagos sobre los antibióticos es que pueden matar selectivamente sólo a las bacterias que nos causan daño". Además "No tienen efectos secundarios como diarrea debido a su alta especificidad. Por supuesto no son, como los antibióticos,  la bala de plata que acaba con todas las bacterias, pero tienen sus ventajas como que funcionan muy bien para las enfermedades crónicas. Los fagos entran en un sitio y funcionan bien incluso después del tratamiento".

La Dra Martha Clokie de la Universidad de Leicester
La Dra Martha Clokie trabaja también en este campo y según ella: "En el futuro veremos tratamientos basados en fagos fuera de los paises de la antigua Unión Soviética". "Las grandes compañías farmacéuticas han hecho ensayos clínicos en fase uno y dos y ahora están buscando vías para realizar estos ensayos en fase tres en los cuales se verá si estos tratamientos funcionan bien en pacientes.
En el futuro emplearemos fagos para tratar infecciones bacterianas menores y guardaremos los antibióticos para infecciones serias con riesgo mortal".

Phage
Recreación de como sería la liberación de bacteriófagos "explotando" de una bacteria. El término explotando refleja fielmente lo que realmente ocurre ya que las bacterias están a presión y cuando revientan, explotan.

martes, 27 de mayo de 2014

Los enzimas bacterianos CRISPR permiten la corrección de genes humanos

Un equipo internacional de científicos ha dado un gran paso adelante en la comprensión de cómo «editar» genes de enzimas, allanando el camino para la corrección de enfermedades genéticas en los pacientes. Investigadores de las universidades de Bristol, en Reino Unido; Münster, en Alemania, y el Instituto Lituano de Biotecnología han observado el proceso por el cual una clase de enzimas llamadas CRISPR unen y alteran la estructura del ADN.

Los resultados, publicados en la edición de Proceedings of the National Academy of Sciences de este lunes, proporcionan una pieza vital del rompecabezas para saber si estas herramientas de edición del genoma en última instancia podrán utilizarse para corregir las enfermedades genéticas en humanos.

Las enzimas CRISPR fueron descubiertas por primera vez en las bacterias en la década de 1980 como una defensa inmune que utilizan las bacterias contra los virus invasores. Los investigadores han demostrado recientemente que se puede usar un tipo de enzima CRISPR, Cas9, para modificar el genoma humano, el conjunto completo de información genética de los seres humanos.
Estas enzimas se han adaptado para localizar con precisión una única combinación de letras dentro de los 3.000 millones de pares de bases del ADN, lo que equivale a la corrección de una sola palabra mal escrita en una enciclopedia de 23 volúmenes.

Para encontrar esta aguja en un pajar, las enzimas CRISPR utilizan una molécula de ARN, un ácido nucleico similar en estructura al ADN. El proceso de focalización requiere las enzimas CRISPR para separar las hebras de ADN e insertar el ARN para formar una estructura específica de la secuencia llamada 'bucle-R'.

El equipo probó el modelo de 'bucle-R' usando microscopios especialmente modificados en los que las moléculas individuales de ADN se extienden en un campo magnético. Al alterar la fuerza de torsión en el ADN, los investigadores pudieron controlar directamente la formación de eventos de 'blucle-R' de enzimas CRISPR individuales, revelando los pasos que antes estaban ocultos en el proceso y pudiendo investigar la influencia de la secuencia de bases de ADN.

El profesor Mark Szczelkun, de la Facultad de Bioquímica de la Universidad de Bristol, señala: «Un reto importante en la explotación de estas emocionantes herramientas de edición del genoma es asegurar que sólo se dirigen a un lugar específico en el genoma». «Nuestros ensayos en una sola molécula han conducido a una mayor comprensión de la influencia de la secuencia de ADN en la formación del 'bucle-R'. En el futuro, esto ayudará a aumentar la precisión y minimizar los efectos fuera del objetivo de la reingeniería de enzimas CRISPR, algo vital si se aplican estas herramientas para corregir enfermedades genéticas», concluye.

A nadie se le escapa que a los pioneros en el estudio de estas enzimas se les dará el premio Nobel en el futuro

domingo, 25 de mayo de 2014

10 hábitos que hacen de ti un científico


1.- Ver un fracaso como un comienzo, no como un fin
2.- No parar nunca de aprender
3.- No asumir nada y exigir que las afirmaciones estén basadas en pruebas
4.- Enseñar a otros lo que sabes
5.- Analizar lo más objetivamente que se pueda
6.- Practicar la humildad y la empatía. Respetar la crítica constructiva
7.- Ser responsable del trabajo que se hace, de sus implicaciones y su impacto.
8.- Dar debido reconocimiento a las aportaciones de otros
9.- Tener iniciativa
10.- Desear lo que no se conoce

Y aquí una lista de los pecadotes más habituales de la profesión:

http://sciencecareers.sciencemag.org/career_magazine/previous_issues/articles/2014_05_20/caredit.a1400126?utm_content=buffer7d3eb&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=buffer


¿Hábitos, pecados? que esto solo es un trabajo, a ver si os enteráis, que no debiera de ser un sustituto de la religión :)

viernes, 23 de mayo de 2014

Tratamiento de la noticia del juicio al BIO-BAC por La Voz de Galicia

Después de leer la noticia publicada por la Voz de Galicia proveniente de la Agencia EFE da sensación es de "puede que si, puede que no". ¿Es esto periodismo?. Dar la información de manera aséptica procurando no tomar partido puede ser una virtud cuando se informa de política. Cuando estamos hablando de un TIMO y una ESTAFA hay que decirlo claramente ya en el titular como por ejemplo hace el suplemento de salud de El Mundo.

Señores y señoras, un preparado a partir de seis bacterias puede ser considerado un aditivo nutricional, porque moléculas tiene, lo mismo que un bocadillo de jamón, pero ESO NO CURA EL CANCER. Es penoso que Avelino Gutierrez, microbiólogo de el Hospital de La Paz de Madrid, se preste a esta comedia dando su nombre y su posición a esta estafa. Puedo entender que a nivel personal pueda tener ciertas opiniones discutibles, pero es muy engañoso y poco ético poner "microbiólogo del Hospital de La Paz de Madrid" al lado de sus opiniones personales discutibles.

Si leeis la noticia os dareis cuenta que el periodista no tiene ni idea de lo que es el método científico y lo confunde alegremente con el "amimefuncionismo". Penoso.

Aquí el tratamiento de la noticia en La Voz de Galicia

Estafas y curaciones sorprendentes de cáncer en el juicio por el bio-bac

Uno de los veinte testigos explicó que su mujer, aquejada de un cáncer, empeoró y murió al empezar a tomar este produ


El bio-bac ha sido considerado hoy en el Juzgado de lo Penal número 18 de Madrid como «una estafa» por algunos familiares de fallecidos que consumieron el producto y el «milagro» que ha motivado curaciones sorprendentes de cáncer por algunos consumidores.
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Más de una veintena de testigos han prestado declaración en la cuarta sesión del juicio a cuatro acusados, por delitos contra la salud pública y los consumidores, por elaborar y vender al público el bio-bac como un medicamento para prevenir y tratar enfermedades como cáncer, sida, hepatitis o enfermedades degenerativas.
Uno de los testigos propuestos por la fiscalía, Jaime Martorell, ha explicado, por videoconferencia desde Barcelona, que su mujer, aquejada de un cáncer, empeoró y murió, desde que comenzó a tomar el producto que le vendieron como «unas enzimas que se comían las células cancerosas».
«Yo sabía que era una estafa», ha afirmado Martorell, quien ha relatado que cuando su mujer le comunicó a su oncóloga que estaba tomando el bio-bac, la doctora cogió la botella, la tiró contra la pared y le dijo que eso era «una porquería».
Cuando el estado de salud de su mujer empeoró, en la empresa distribuidora del bio-bac, le aconsejaron que subiera la dosis del producto, que le costaba 10.000 pesetas cada semana, y que tomara unas cápsulas de vinagre de manzana, ha indicado Martorell.
Por videoconferencia desde Vigo, otra testigo propuesta por el ministerio público Natividad Álvarez ha manifestado que su hija consumió el bio-bac durante más de un año hasta que falleció, después de que le diagnosticaran un cáncer mortal, que solamente se podía tratar con radioterapia.
Álvarez ha asegurado que un médico naturista le recomendó que su hija tomara el producto y que dejara el tratamiento convencional, pero ella se negó a que su hija abandonara la radioterapia.
Durante la sesión, Natividad Morgado, una testigo propuesta por la defensa del principal acusado, ha expuesto que, a su marido, aquejado de tumores en los riñones y en los pulmones, le dieron una esperanza de vida de tres a seis meses, pero logró mantenerse con vida ocho años y medio gracias al producto.
«No sé si ha sido un milagro o el bio-bac», ha señalado Morgado, quien ha precisado que, dos meses después de tomarlo, el cáncer se paralizó y su marido tuvo una calidad de vida «excelente» hasta que falleció.
Otra testigo de la defensa Ramona Huertas ha declarado que consumió el bio-bac, después de someterse a un tratamiento de quimioterapia por un cáncer de mama y una metástasis.
«Yo puedo decir que estoy curada gracias al bio-bac», ha asegurado Huertas, tras apuntar que los médicos le habían dado dos meses de vida cuando dejó el tratamiento de quimioterapia y comenzó a tomar el bio-bac, con el que se sintió «mejor» y, a los seis meses, el tumor quedó necrosado.
En la sesión, el doctor Avelino Gutiérrez, que fue jefe del Servicio de Microbiología del Hospital de La Paz, ha calificado de «arbitraria» la decisión administrativa de no autorizar los ensayos clínicos de un producto para el tratamiento de la artrosis, que es el origen del bio-bac.
En calidad de testigo de la defensa, Gutiérrez ha citado, entre las propiedades de este producto, fabricado a partir de bacterias, la estimulación del sistema inmunológico y la destrucción de células tumorales.

miércoles, 21 de mayo de 2014

Incluso las bacterias tienen pesadillas

El chiste dice: "Entonces estoy buscando algo de calcio cuando de repente Bum! me alcanza un anticuerpo".

Es curioso porque calicum no significa nada así que lo traduzco por calcium. ¿Era dislexico el autor de la viñeta?

martes, 20 de mayo de 2014

Esteban Veiga descubre que los linfocitos T pueden matar bacterias

En un estudio dirigido por investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB) han descubierto que los linfocitos T son capaces de capturar por transinfección bacterias de las células dendríticas y matarlas. Estos sorprendentes resultados muestran que los linfocitos T, ejemplo clásico de inmunidad adaptativa, desarrollan funciones que hasta ahora se suponían exclusivas del sistema inmune innato.

Los datos publicados en la revista Cell Host & Microbe "muestran por primera vez que los linfocitos T son capaces de capturar bacterias y matarlas", explica Esteban Veiga, investigador del CNB responsable principal de este estudio. Inesperadamente han descubierto que los linfocitos T transinfectados matan las bacterias de forma más eficiente que las propias células dendríticas.


Analizando en su laboratorio del Instituto de Investigación Sanitaria Princesa (Hospital de Santa Cristina) las diferencias entre los linfocitos T, Aránzazu Cruz-Adaliaobservó que cuando son transinfectados, producen más citoquinas inflamatorias (como IL-6, TNFα e IFN-γ) que los no infectados. Además, son capaces de protegerin vivo de las infecciones bacterianas.


Referencia
Cruz-Adalia A, Ramirez-Santiago G, Calabia-Linares C, Torres-Torresano M, Feo L, Galán-Díez M, Fernández-Ruiz E, Pereiro E, Guttmann P, Chiappi M, Schneider G, Carrascosa JL, Chichón FJ, Martínez del Hoyo G, Sánchez-Madrid F, Veiga E. T cells kill bacteria captured by transinfection from dendritic cells and confer protection in miceCell Host Microbe. 2014; 15: 611-622.


Cápsida del PcV

lunes, 19 de mayo de 2014

Pineno, combustible de alta densidad de energía, ahora producido por bacterias

La síntesis bacteriana de pineno abre nuevas y fascinantes perspectivas en el sector de los biocombustibles. El pineno es un hidrocarburo proveniente de los árboles que podría llevar a sustituir por alternativas sostenibles a combustibles de origen fósil y alta energía como el JP-10, un combustible usado en vehículos aeroespaciales, incluyendo misiles. Con las mejoras adecuadas en la eficiencia de su proceso de elaboración, el biocombustible podría facilitar incluso el desarrollo de una nueva generación de motores más potentes.

Al conseguir dotar de enzimas de árboles a las bacterias, el equipo de Stephen Sarria y Pamela Peralta-Yahya, del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech), ubicado en la ciudad estadounidense de Atlanta, ha logrado multiplicar por seis la producción de pineno, en comparación con el nivel de producción alcanzado en investigaciones anteriores de bioingeniería.

Aunque será necesaria una mejora más drástica antes de que los dímeros de pineno puedan competir con el JP-10 elaborado a partir de petróleo, el equipo de Sarria y Peralta-Yahya cree que ha identificado los principales obstáculos a superar para alcanzar ese objetivo. 

Los combustibles con alta densidad de energía son importantes en aplicaciones en las que la reducción del peso del combustible es fundamental. La gasolina utilizada para los automóviles y el gasóleo utilizado principalmente en camiones contienen menos energía por litro que el JP-10. 

domingo, 18 de mayo de 2014

Quinto Pilar: una Sociedad de Divulgación Científica en Ecuador

Los he descubierto leyendo esta entrada de su blog:

http://quintopilar.blogspot.com.es/2011/04/resistencia-bacteriana-los-antibioticos.html

Me parece una iniciativa fantástica. En breve contactaré con ellos para colaborar.

jueves, 15 de mayo de 2014

El fracaso de no entender nuestra relación con la naturaleza

La aparición de bacterias resistentes a los antibióticos constata el fracaso de una manera de entender nuestra relación con la naturaleza. El gran desarrollo de la química en el siglo XX y los éxitos iniciales de el tratamiento de las enfermedades infecciosas hicieron creer que el hombre había derrotado a las enfermedades infecciosas como declaró en 1965 el general médico de las fuerzas armadas estadounidenses William H. Stewart (aunque por lo visto esta cita que aparece en las presentaciones de muchos científicos es una leyenda urbana). En 2014 sabemos que la relación del ser humano con las bacterias debe entenderse como la de una “comunidad de bienvenida”, necesitamos a las bacterias, 9 de cada 10 células en el ser humano son bacterias. Respecto a las bacterias patógenas debemos eliminarlas sin eliminar la flora bacteriana beneficiosa. En este sentido los recientes trabajos en el microbioma nos muestran que tratar ciertas enfermedades con antibióticos, los cuales matan el 100% de las bacterias, es como luchar a cañonazos contra las moscas. Las terapias basadas en fagos permiten eliminar selectivamente bacterias patógenas. Los fagos se pueden depositar en colecciones de libre acceso http://www.dsmz.de/deposit/deposit-in-the-open-collection.html. Su obtención y utilización es barata y aunque han sido empleados desde 1930 en los países del bloque soviético con éxito en Occidente están cobrando relevancia a raiz de la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos. La terapia con fagos tendrá que ser dinámica, una continua carrera de armamento con las bacterias. Pero jugando el juego evolutivo ganaremos. Vivimos en un mundo en el que la selección hace que las bacterias y los virus evolucionen continuamente. Esa es nuestra guerra y tenemos que querer estar en ella.

A William H. Stewart se le atribuye sin pruebas la frase en 1965: "Es el momento de cerrar el libro de las enfermedades infecciosas y declarar ganada la guerra contra las infecciones".

Referencia: On the exoneration of Dr William H. Stewart: debunking an urban legend.  Brad Spellbergcorresponding author1,2 and Bonnie Taylor-Blake3 .Infect Dis Poverty. 2013; 2: 3.






¿Científicos llorando? me parece lo peor



Personalmente me desagradan este tipo de iniciativas. No por el hecho de aparecer desnudos que es lo de menos. Me desagradan porque creo que hay personas desesperadas y causas desesperadas. La investigación no debiera de serlo y no lo es. Que tu hayas decidido dedicarte a la investigación ES TU DECISIÓN PERSONAL, eso no obliga a los demás a sentir pena por ti y a darte nada. Esto me parece tan básico que hasta me sonroja tener que decirlo. Me molestan los investigadores llorones. Puede llorar una persona que lo ha perdido todo en un terremoto, pero alguien que está formado y que se supone que tiene creatividad, capacidad de trabajo y conocimientos ¿Llorando?. Me parece de lo peor. Esta viñeta que parece una exageración no lo es. Por ejemplo: http://precarios.org/Calendario+2009

Y que conste que me solidarizo con todos los puntos: "investigar es trabajar", "trabajamos sin derechos" o "demasiada burocracia", pero no es llorando o mendigando como vamos a conseguir algo. La famosa ley de ciencia de Garmendía fue una mejora ¿seguro?. Dijeron que nos computarían los años de becarios para nuestra vida laboral. Me fui a enterar, sólo hasta un máximo de dos años si nosotros pagábamos los costes sociales que venían a ser más de una mensualidad de lo que nos habían pagado. Nadie regala nada así que basta de pucheritos y calendarios de desnudos. Si nos comportamos como niños nos tratarán como tales. Necesitamos creatividad en nuestras propuestas. ¿Qué tal pedir un 20% de derechos de autor sobre las patentes que produzcamos? ¿Qué tal una barricada de frascos sospechosos?. Obviamente no vamos a hacer esto último porque somos personas responsables pero por favor, abandonemos esta postura de "pedigueños".



miércoles, 14 de mayo de 2014

Bacteriófagos en granjas de pollos

Tratamiento de carcasas de pollo con fagos


Aunque ha habido fracasos también ha habido éxitos y entre éstosestá el tratamiento con fagos de carcasas de pollo. Hay varios estudios en los que se administran fagos via oral como prevención de bacterias patógenas. Una especie de tratamiento probiótico. El problema de este tratamiento es que el ecosistema presenta distintos pHs y además aparecen bacterias resistentes a los fagos empleados en el tratamiento. Para evitar esto se ha preferido tratar al pollo ya muerto antes de su comercialización. Esto evita la aparición de resistencia y permite un ambiente pH neutro. En este artículo además se introduce una mejora que hace que el método sea considerablemente más barato y fácil de llevar a cabo. Para ello se utilizó un bacteriófago de amplio espectro que además de lisar varias cepas de Salmonella era capaz de lisar a una bacteria no patogénica: Klebsiella oxytoca, que es la bacteria que se emplea en la fermentación del sauerkraut. De esta manera el fago se amplificaba en Klebsiella oxytoca lo que permite evitar filtrados y centrifugados que encarecerían el proceso.


Amplificación del fago


Se mezcla el fago con la bacteria K. oxytoca (a partir de ahora KO)en medio TSB (medio de tripsina-soja para Salmonella) y esta mezcla se incuba a 37ºC 90 min. Se filtra a través de un 0.2um y se añade a un cultivo fresco de KO y se incuba durante 90 min. Cuando se llega a un momento en el que el medio está transparente, lo que nos indica que la titulación del fago es alta, se cuantifica. Esta mezcla es la que se va a añadir a las carcasas de los pollos.


El experimento es muy sencillo. Se coge el pollo y se esparce 100 ul de inóculo bacteriano en la pechuga del pollo y se mete en una bolsa de plástico a 4ºC durante 2 h. Posteriormente se pulverizan con un espray de jardinería calibrado de 5.5 ml de solución salina, en el caso del control negativo y 5.5 ml de solución salina conteniendo el fago amplificado. Luego se introdujo 100 ml de agua destilada en la cavidad abdominotorácica, se selló la bolsa y se agitó a mano durante 30 s. se recuperó el fluído de la bolsa y se guardó en hielo para el posterior contaje de colonias de Salmonella recuperadas.


El artículo sólo consta de una tabla


Table 1: Recovery (positive/total) of Salmonella enteritidis (SE) or Salmonella typhimurium (ST) from broiler carcasses treated with spray application of 5.5 mL of wide-host- range bacteriophage (WHRN)
Salmonella enteriditis
Control (20 carcasas cada experimento)
Tratadas (20 carcasas cada experimento)
40 cfu/ 18 positivos detectados
5 positivos 1.9x109 pfu
110 cfu/ 20 positivos
2 positivos 6x109 pfu
41 cfu / 19 positivos
0 positivos 2.1x109 pfu
51 cfu / 15 positivos
0 positivos 1.7x109 pfu


Lo que no me gusta el experimento es que de 20 pollos inoculados en uno de los casos sólo detecten 15 positivos.

Creo que se debiera de hacer de otra manera. Por lo demás creo que queda claro que los fagos pueden ser una medida higiénica importante para la dispersión de bacterias patógenas humanas en las cadenas de distribución de productos de pollería.

Referencia: http://naldc.nal.usda.gov/catalog/17248

martes, 13 de mayo de 2014

Comics que hacen llorar a Fleming en su tumba

¿Antibióticos para frenar el rechazo tisular? ¿Antibióticos que elevan el riesgo de infección? ¡Me da algo!
Por favor que tiren de la wikipedia un poco antes de escribir estas burradas. Es como la evolución de los Pokemon...

Según Javi Martín: "El humano combate los microorganismos con ciencia, que es una rama de la cultura. Al degenerarse la cultura, los patógenos adquieren ventaja"

El tratamiento de las noticias de brotes infecciosos

Viñeta proveniente del libro de Aleix Saló "Simiocracia"
Tal cual. Los periodistas tiran al amarillismo que da gusto. El estilo "Fox News" se ha impuesto. No hay ningún tipo de reflexión. Una noticia de catástrofe va seguida de otra y otra y otra. Recordemos el caso de la Histeria coli causante de la crisis de los pepinos asesinos en Alemania. ¿Aprendimos que existe una cadena de control de los alimentos desde el productor al supermercado?¿Qué una crisis como esa no pasa del mes gracias a los medios de control y epidemiológicos existentes, y más en un país como Alemania?¿Sabemos que es una E. coli enteropatogénica? Bueno, esto ya sería para nota... me estoy dejando llevar. Durante un mes E. coli fue portada en todos los periódicos. Pero no era por el brote en si. Era por la necesidad que tienen los periodistas de tener a la población acojonada y consumiendo la información angustiosa que ellos generan. Han descubierto un nicho de mercado y lo explotan independientemente del hecho de que no estén informando y que no están ofreciendo ningún tipo de análisis.

Los fagos pueden ayudar al escalador ciego a escalar otras cumbres menos patogénicas

Uno de los artículos más elegantes que he leído hasta ahora en terapia con fagos en animales es


Smith, H.W. & Huggins, M.B. Effectiveness of phages in treating experimental Escherichia coli diarrhoea in calves, piglets and lambs. Journal of general microbiology 129, 2659-2675 (1983).


En donde para evitar la aparición de resistencias a fagos lo que se hace es escoger dos fagos en donde la bacteria que se selecciona por el primer fago es el target del segundo fago y lo que es mejor, la bacteria que se selecciona después del primer fago tiene menor virulencia que la bacteria diarreogénica salvaje. Me gusta este trabajo porque la lógica que sigue es la misma que se observa en los procesos evolutivos. Es imposible que no aparezca una bacteria resistente, lo que si se puede conseguir es que la presión con fagos haga que en la población de la bacteria bajo estres aparezca una bacteria sin el epítopo al que se une este fago y por lo tanto su progenie sea mayor y su frecuencia se acabe imponiendo en la población. Si este epítopo corresponde con una molécula implicada en la virulencia de la bacteria sobre las células del epitelio del animal lo que conseguiremos es evitar las complicaciones que ocasionan las bacterias diarreogénicas. Recordemos que E. coli es una bacteria de la flora normal del intestino de animales de sangre caliente.


En el artículo lo que hacen es aislar cepas de E. coli enteropatogénicas en brotes de diarrea en terneros, corderos y cerdos neonatales. De las tres cepas con las que trabajan: B44, S13 y P433, todas producen la enterotoxina. Al tener cierta resistencia a antibióticos esto facilitó las contaminaciones con otras bacterias durante el estudio. Para seleccionar bacterias mutantes lo que se hizo fue crecer las bacterias en placas de agar con suficientes fagos como para que se formen placas de lisis. las colonias que crecen en estas placas despues de la incubación se purificaron y se confirmó su resistencia a los fagos utilizados. Trabajaron con tres fagos B44/1, B44/2 y B44/3, las colonias de las E. coli mutantes resistentes a los fagos B44/2 y 3 formaban colonias similares a las de la cepa salvaje mientras que las colonias de E. coli resistentes a B44/1 formaban colonias no mucoides típicas de los mutantes para el LPS.

Cuando combinaron el fago B44/1 que ataca a la cepa salvaje y el fago B44/3 que ataca preferentemente al mutante de B44 que aparece cuando se trata esta bacteria con el fago B44/1 lo que resulta es un protección elevada frente a esta bacteria diarreogénica ya que selecciona un tipo de bacteria que no causa problemas en el animal al tener su virulencia disminuída. Uno de las conclusiones de este estudio es que si otros terneros comían heces portadores de estos fagos B44/1 y B44/3 no desarrollaban diarrea aunque estuviesen en contacto con la E. coli diarreogénica en cantidades suficientes para causar la enfermedad.


Las bacterias E. coli diarriogénicas pueden clasificarse de manera sencilla por la forma en que se adhieren a las células de cultivos in vitro. Si modificamos su patrón de adherencia ayudando a que sobrevivan las que no se adhieren habremos evitado el problema de las diarreas.
La bacteria E. coli que producen diarrea tienen tres patrones de adherencia a las células HEp-2 diferentes. (A) Adherencia localizada (LA), típica de E. coli EPEC. Las bacterias forman microcolonias características sobre la superficie de las células HEp-2.(B) Adherencia agregativa (AA), define a la E. coli EAEC. En este caso las bacterias se adhieren unas a las otras como si fuesen ladrillos de una pared evitando en lo posible las células del cultivo de HEp-2. (C) Adherencia difusa (DA), define a las E. coli DAEC. Las bacterias están dispersas por toda la superfice de la célula. Fuente: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC121379/








lunes, 12 de mayo de 2014

¡Una y mil veces: los antibióticos no valen para los virus!


Terapia con fagos en la era postantibiótica


La terapia con fagos


El descubrimiento de nuevos antibióticos está limitado por el escaso número de moléculas esenciales bacterianas que son lo suficientemente distintas de las humanas para ser buenas dianas terapéuticas. Ser conscientes de este problema mientras todos los días vemos nuevos casos de bacterias multirresistentes a los antibióticos ha dado alas a la investigación en bacteriófagos. Por las especiales características de los fagos no podemos esperar de ellos lo que tenemos con los antibióticos. Comparados con los antibióticos salen perdiendo en casi todas las comparaciones. En parte porque comparar al algo con el original es siempre desventajoso: ¡Qué mejor ejemplo que lo original! ¿Verdad? ¿Quién necesita imitadores?. Lo mejor es pensar en los fagos no como malos antibióticos sino desde las potencialidades que presentan: especificidad, capacidad de replicación, facilidad de obtención... Los fagos nos permitirán matar una bacteria patógena dejando la flora bacteriana intacta, podremos descontaminar pozos de agua con pequeñas cantidades de fagos o producirlos en países del tercer mundo con un coste reducido.


¿Vacunas o fagos?


El problema está cuando aparecen bacterias, como las pertenecientes al grupo ESKAPE, para las cuales ningún antibiótico es barrera. Muchas de estas bacterias provocan infecciones en pacientes inmunodeprimidos en hospitales. ¿Serían las vacunas una barrera para este tipo de infecciones? estoy convencido de que no. ¿Para qué vacunar cuando la bacteria sólo causa problemas cuando el paciente prácticamente no tiene defensas inmunitarias?. La vacuna lo que hace es aumentar la memoria inmunitaria para que cuando el sistema inmune entre en contacto con el patógeno lo elimine rápidamente. Si el sistema inmune está bajo, por ejemplo, por tratamientPo quimioterápico, entonces una vacuna es de poca ayuda. Las vacunas son una herramienta terapéutica de primerísima linea, sobre todo cuando las infecciones se producen en sitios protegidos por el sistema inmune. La piel y el tubo digestivo son dos partes del cuerpo de los animales poco protegidos por el sistema inmune y estos son los dos sistemas favoritos en donde se ha estado trabajando con bacteriófagos. Los mejores resultados se han cosechado en infecciones superficiales, piel o heridas abiertas. El tubo digestivo sigue siendo un sistema complicado, con muchos nichos ecológicos distintos, un flujo continuo de comida y un pH variante que lo hacen difícil para hacer estudios sistematizados.


¿Humanos, plantas o animales?



Por ahora plantas y animales. Esto se debe a que la FDA y la EMA, las agencias del medicamento americana y europea respectivamente, tienen como principio aprobar un medicamento un principio activo. Los fagos se suelen administrar, en Rusia, Polonia, la República de Georgia en cocktails de varios fagos que son específicos para varias de las cepas que causan un determinado problema. Hacer ensayos clínicos controlados con este tipo de fagos es prácticamente imposible. Por esta razón muchos de los esfuerzos se están conduciendo al tratamiento de animales y plantas en parte porque las continuas prohibiciones de utilizar antibióticos en agricultura y ganadería así como un mercado para productos libres de antibióticos hacen que estos esfuerzos sean más atractivos para las compañías de biotecnología.

domingo, 11 de mayo de 2014

Mamá tu me has dado algo que Papá nunca pudo

Las mitocondrias son antiguas bacterias que por simbiosis con una arqueobacteria pasaron a formar la primitiva célula eucariótica. Todavía hoy, el orgánulo mitocondria, conservan un ADN circular similar al de las bacterias. Las mitocondrias son orgánulos que se transmiten vía materna. Cuando se produce la fecundación del óvulo de la mujer por el espermatozoide, éste sólo es capaz de introducir la cabeza con su ADN. El cuerpo medio, con las mitocondrias del espermatozoide y la cola quedan fuera y no formarán parte del óvulo fecundado. Todas las células que se deriven de este óvulo fecundado sólo tendrán las mitocondrias que ya estaban en el óvulo materno. Por tanto mis mitocondrias son las de mi madre, las de mi abuela, las de mi bisabuela y así hasta llegar a alguna hominida de África.
Mamá tu me has dado algo que Papá nunca pudo

sábado, 10 de mayo de 2014

Identifican el mecanismo de división celular del neumococo

Juan A. Hermoso ha identificado el proceso de división celular del neumococo -la bacteria causante de la neumonía y la meningitis-, un hallazgo que abre la puerta al desarrollo de una nueva generación de vacunas y de antibióticos más eficaces.


Cuando hacía la tesis en Madrid purifiqué las subunidades de la TopoIV y la Girasa y Juan A. Hermoso era la persona que se encargó de cristalizarlas. Obtuvo cristales pero no de suficiente calidad para hacer la cristalografía. 
El equipo liderado por Juan A. Hermoso ha resuelto el cristal de la proteína PcsB y con ello se abre la puerta al desarrollo de una nueva generación de vacunas y de antibióticos contra Streptococcus pneumoniae

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la neumonía provoca la muerte de dos millones de niños cada año, más defunciones que las causadas por el sida, la malaria y el sarampión juntos.
En España, esta bacteria tiene una gran resistencia a los antibióticos, «ya que entre el 40 y el 50 por ciento de las cepas que hay en nuestro país son capaces de evadir la acción de la penicilina», explica el codirector del estudio e investigador del Departamento de Cristalografía del CSIC, Juan A. Hermoso.
Además, en el resto del mundo, cada vez son más las cepas que resisten la acción de varios antibióticos a la vez.
Este estudio ha permitido descubrir cómo es la estructura tridimensional de la proteína PcsB, que es «esencial» en el proceso de división celular del neumococo.
«El hallazgo es importante porque la clave de la resistencia de las bacterias a los antibióticos estriba en su alta capacidad de reproducción, un mecanismo que desconocíamos hasta ahora», apunta.
Una bacteria se divide para dar lugar a dos células hijas cada veinte minutos (en un día da lugar a 4.700 trillones de bacterias), por tanto, conocer bien los mecanismos de división celular es una parte «crítica» en la lucha contra las infecciones bacterianas.
«Dada la altísima capacidad de reproducción de las bacterias y a sus mecanismos de resistencia a antibióticos, algunos hijos pueden presentar resistencia a los antibióticos, de modo que frente a una infección de 200.000 bacterias, un antibiótico puede eliminar a 199.999 pero si queda una bacteria con capacidad de resistencia a ese antibiótico, gracias a su maquinaria de replicación, en pocas horas habrá generado, nuevamente, millones de bacterias resistentes a los antibióticos», explica Hermoso.
Por eso, de los antibióticos convencionales atacan el proceso de formación la pared bacteriana, una parte esencial para la supervivencia de la bacteria.
Mediante cristalografía de rayos X, los investigadores han descubierto cómo es la estructura y el mecanismo de división celular del neumococo (Streptococcus pneumoniae) y han visto que la proteína PcsB juega un papel determinante en el proceso.
Saber cómo es la PcsB es «algo esencial para desarrollar nuevas vacunas y antibióticos porque al conocer su estructura podemos diseñar moléculas dirigidas directamente contra esta proteína esencial para la reproducción del neumococo y evitar así que prolifere la infección de esta bacteria resistente.
»La cristalografía nos ha permitido ver a detalle atómico cómo son todos los átomos que conforman esta estructura, es decir, que ahora tenemos una información privilegiada de esa proteína«.
Según explica este investigador, la proteína PcsB es la encargada de romper la pared que une a las bacterias «justo en el momento en que la bacteria se ha duplicado y está a punto de separarse en dos».
Para romper esa conexión en el momento preciso, esta proteína tiene dos partes: una llamada «módulo catalítico o máquina de romper la pared», y otra, que como unas pinzas sujetan al módulo para que sólo se active en el momento de dividir la bacteria en dos.
«Es como sujetar la boca del 'comecocos' con unas pinzas y soltarlas cuando queremos que corte y separe las dos bacterias», asegura Hermoso.
Referencia: Sergio G. Bartual, Daniel Straume, Gro Anita Stamsås, Inés G. Muñoz, Carlos Alfonso, Martín Martínez-Ripoll, Leiv Sigve Håvarstein & Juan A. Hermoso. Structural basis of PcsB-mediated cell separation in Streptococcus pneumoniae. Nature Communications (2014). Doi: 10.1038/ncomms4842

viernes, 9 de mayo de 2014

El MIT por fin se centra en lo que realmente es importante: agua y alimentos

El MIT crea el primer laboratorio para frenar escasez de agua y alimentos

En 1950 el planeta tenía 3.000 millones de habitantes; en 2050, 9.000 millones, lo que significa que en poco más de una generación la población mundial se triplicará, señala a modo de premisa el profesor John Lienhard, director del Laboratorio de Seguridad en Agua y Alimentos del MIT, que comenzará a operar en septiembre. En entrevista con Efe, Lienhard explicó que esta explosión demográfica no ha significado un aumento de los recursos hídricos, que en su mayor parte dependen de los ciclos de lluvia, que además están cambiando debido al calentamiento global.

"Asimismo, más gente aspira a tener un mejor nivel de vida", explicó Lienhard, que va a dirigir a un equipo multidisciplinar de expertos en gestión de políticas públicas, economistas, científicos, ingenieros, arquitectos y meteorólogos. Lienhard apunta a la presión del cambio climático, la agricultura poco productiva, el crecimiento de las ciudades o los hábitos de consumo de alimentos como los grandes lastres para la seguridad hídrica y alimentaria. "La clave es la eficiencia en el uso de recursos" y buscar soluciones que pueden variar de país en país o región en región, explicó Lienhard.

La humanidad produce alimentos para abastecer a 14.000 millones de personas, el doble de la población actual, pero 2.000 millones sufren malnutrición y hambre crónica, según algunas estimaciones. "En el mundo desarrollado el 50% de la comida en peso se desperdicia, normalmente por parte del consumidor, mientras que en los países en desarrollo ese desperdicio ocurre en cadenas de distribución que no son eficientes ni modernas", explica Lienhard. Además, un tercio de la producción agrícola se destina a alimentar ganado, no personas, lo que es una de las principales causas del efecto invernadero (por emisiones de metano) y uno de los modos más ineficaces de alimentación. "Para cada kilo de carne se necesita el equivalente a 15 toneladas de agua. La carne es muy intensiva en agua y no es necesario comer siempre carne", explica Lienhard.

Para cambiar estos hábitos se necesita una nueva mentalidad, nuevas políticas y convencer a las comunidades sobre la necesidad de nuevas estrategias, en opinión del ingeniero. "Muchos gobiernos reconocen la importancia de estas propuestas", señaló Lienhard, quien recordó ejemplos como el de una comunidad minera en el desierto de Atacama (Chile) donde las empresas se han comprometido a usar agua desalada, o en Singapur, donde se ha conseguido reutilizar para otros cometido agua que antes se desperdiciaba.

El laboratorio comenzará a operar en septiembre de este año gracias a la contribución de un magnate saudí Abdul Latif Jameel, ex alumno del MIT. El director del laboratorio cree que el acuciante problema de recursos hídricos y alimentos tiene solución: "Soy un optimista, la humanidad siempre ha conseguido aplicar las ideas de mentes brillantes para superar problemas".

jueves, 8 de mayo de 2014

¿Por qué fallan los antibióticos y qué podemos hacer?

Recientemente la OMS ha advertido de que la humanidad ha entrado en la “Era Postantibiótica” esto es que algunas enfermedades infecciosas vuelven a matar sin que haya antibióticos para detenerlas. En los años 60 del siglo pasado parecía que la química había resuelto algunos de los problemas de la humanidad de manera exitosa. El DDT acababa con las moscas y mosquitos de manera milagrosa, las enfermedades infecciosas bacterianas se atajaban fácilmente mediante antibióticos. Esta confianza e ilusión en los poderes de la química hizo que se empezasen a emplear de manera discriminada. Empezaron a aparecer insectos resistentes al DDT a la par que estudios mostraban cómo se acumulaba irreversiblemente en las grasas y producía alteraciones en la cadena ecológica. Se prohibió. Los antibióticos se llegaron a utilizar para engorde del ganado. Con la aparición de bacterias resistentes sonaron las alarmas. Hacían falta nuevos antibióticos que volviesen a garantizar una eficacia del 100%.

¿Por qué no aparece nuevos antibióticos tan efectivos como los fue la penicilina en su tiempo?

Hay varias razones: la primera es que las bacterias tienen una altísima capacidad de adaptación a los nuevos ecosistemas. Los hospitales con sus pacientes inmunodeprimidos durante largos periodos, esterilizados mediante altas concentraciones de antibióticos han sido un nicho ecológico apetecido por las bacterias. Esta capacidad de adaptación se basa en su rápidos ciclos vitales que llegan a generar tres generaciones por hora lo cual hace que las mutaciones aparezcan rápidamente en las poblaciones, además, las bacterias son maestras a la hora de adquirir genes de otras bacterias y también de virus.

Una de las cosas que tenemos que aprender de todo esto es que tenemos que abandonar esa idea ingenua de que un compuesto químico maravilloso nos librará de las enfermedades infecciosas por siempre jamás. Nuestra relación con éllas es la de una “escalada armamentística”, no vamos a poder relajarnos nunca. Esto para los microbiólogos es bueno: “job security” pero para las empresas farmacéuticas no es buen negocio: de que vale invertir una millonada en ensayos clínicos para patentar una molécula que solo va a ser efectiva unos años hasta que aparezca una bacteria resistente que la haga inservible. Como las empresas tienen la obligación de maximizar beneficios dedican sus esfuerzos a medicamentos de enfermedades crónicas y no a aquellos que te curan en una semana como los antibióticos.

Los antibióticos sólo eliminan bacterias

No pueden matar otro tipo de células porque sino también nos matarían a nosotros. Es lo que en la jerga se llamán dianas. Las dianas contra las que preparar nuevos antibióticos son limitadas. Hay que inactivar o destruir aquellas moléculas que estén presentes en todas las bacterias pero no en las células humanas. Esto es difícil porque las bacterias y las células humanas tienen una bioquímica parecida. De hecho ahora sabemos que las células humanas proceden de la unión de bacterias ocurridas en el periodo Precámbrico.

Veamos que ocurre con la penicilina, el antibiótico más famoso. La penicilina ataca la capa de peptidoglicano de las bacterias. Las bacterias tienen capa de peptidoglicano y nuestras células no. Por eso es tan buen antibiótico, porque las mata y es inocuo para nosotros. Las bacterias tienen esa capa que no es otra cosa que una malla que evita que estallen. Las bacterias están a presión como las ruedas. Las células humanas tienen esqueleto celular, algo así como las tiendas de campaña de los campings, por eso no necesitan estar a presión. Cuando en las bacterias esta capa de peptidoglicano se relaja: BUM! estallan.
video
A la izquierda bacterias creciendo en presencia de penicilina, a la derecha sin. ¿Se ve la diferencia?

Medidas que podemos adoptar

1.- Extremar la precaución en la administración de antibióticos: sólo administrarlos cuando el diagnóstico sea el de infección bacteriana. Recetar el número exacto de pastillas que se tomarán durante el tratamiento. Se hará campañas de concienciación y divulgación de lo que es un antibiótico.
2.- Se les dará a las compañías farmacéuticas un paquete de estímulos económicos para hacer la investigación y puesta en el mercado de nuevos antibióticos rentable económicamente.
3.- Prohibir el uso agrícola-ganadero de los antibióticos. Sólo se permitirán bajo supervisión veterinaria.
4.- Los pacientes con infecciones por bacterias resistentes a los antibióticos se mantendrán en estricta cuarentena en espacios habilitados en los hospitales y se controlará la dispersión de la bacteria con medidas higiénicas contrastadas.
5.- Se investigará e implementarán métodos antibióticos alternativos como la terapia con fagos y las vacunas.

miércoles, 7 de mayo de 2014

Dos nuevas letras en el alfabeto de la vida

Artículo de Nature. Hoy además de adenina, citosina, guanina y timina han incorporado dos nuevos nucleótidos y las bacterias pueden incorporarlo tranquilamente a su ADN. Los que trabajamos con marcaje de fosforo radioactivo vimos que era posible tener ADN marcado radioactivamente. Si en vez de incorporar un fosforo35 lo que hacemos es sintetizar una nueva base nitrogenada tenemos ¡Voilá! un Nature. Podéis leer el artículo de Nuño Domínguez en Materia:

http://esmateria.com/2014/05/07/el-alfabeto-de-la-vida-gana-dos-letras-artificiales-creadas-por-el-hombre/

martes, 6 de mayo de 2014

¡Qué complicadas son de tratar las infecciones en el tubo digestivo de gallinas con fagos!

Como se puede ver en los diagramas de abajo el sistema gastrointestinal de pollos es complicado. Varía mucho en estructuras y en pH. Todo un desafío para aquellos que quieren utilizar bacteriófagos para eliminar bacterias patógenas que puedan contaminar a los pacientes.



Puedes tratar gallinas portadoras de Salmonella en el intestino con un cocktail de 71 fagos distintos específicos contra Salmonella y prácticamente no tienes un reducción significativa de la bacteria en heces. Eso si, aparecen más proporción de Salmonellas resistentes a fagos. Esto casi anima a dejar de pensar en tratar a los pollos de granja con fagos en el agua o en la comida. Quizás como ya hacen algunas empresas lo mejor, para evitar la aparición de resistencias y la complejidad del sistema gastrointestinal de los pollos lo mejor será usar los fagos una vez se sacrifiquen los pollos. Fuera las vísceras y se trata la carcasa de pollo con un cocktail de fagos anti-Salmonella y anti-Escherichia diarreogénicas y hemorrágicas.

Se han intentado alternativas muy ingeniosas, como la llamada "Caballo de Troya". Esto consiste en utilizar una bacteria no patogénica que también pueda ser infectada por el fago anti-Salmonella. Se administra esta bacteria infectada la cual permite al fago pasar por la parte ácida del tubo digestivo sin merma. Además cada bacteria no patógena infectada va a render decenas, sino centenas de copias del fago en el sitio de acción. ¿Suena bien, verdad? pues bien, no sirve para nada.

La explicación del fracaso se debe a que se seleccionan Salmonellas resistentes a los fagos utilizados en el tratamiento ¡Aunque se utilicen cocktails de 71 fagos distintos!

Quizás se pueda convertir esta debilidad en la mejor fortaleza...

La bacteria comecarne en el Circo de Bacterias (en galego)


lunes, 5 de mayo de 2014

La biología de sintética es la nueva ingeniería genética (1/2)

En la universidad los biólogos de manera intuitiva se sienten menos que otros universitarios como los médicos, abogados, ingenieros... La diferencia es que todos ellos tienen firma: pueden firmar proyectos, firmar sentencias, tomar decisiones... eso se paga. A los biólogos, pobres, nadie les pide la firma. Inconscientemente todos buscamos tener firma, tener esa capacidad que nos garantice nuestra pertenencia a la clase media. Quizás por eso y porque biología es nombre demasiado genérico, el estudio de la vida, desde los años 70 los biólogos tratan distinguirse como biólogos marinos, ambientalistas, biólogos moleculares. Hubo un tiempo que biólogo molecular era guay, hoy es un concepto que designa a los machacas, a esos individuos que empalman el fin de la carrera con una carrera de becario que enlaza una beca tras otra. Luego vino la "ingeniería genética". ¡Qué bien, los biólogos podíamos ser ingenieros! pero seguimos sin firma. No éramos auténticos ingenieros por tanto y el término vino en desuso. Ahora es la biología sintética, la biología de sistemas (como informático de sistemas pero en biología, pero de eso hablaremos otra entrada) etc.

Biología sintética
Primero veamos la definición de la wiki: La Biología sintética se define como la síntesis de biomoléculas o ingeniería de sistemas biológicos con funciones nuevas que no se encuentran en la naturaleza. Se trata de una disciplina que, a diferencia de otras, no se basa en el estudio de la biología de los seres vivos, sino que posee como objetivo el diseño de sistemas biológicos que no existen en la naturaleza. La Biología Sintética busca la creación de nuevos organismos programables, es decir, la creación de microorganismos a la carta que se comporten como pequeños ordenadores.
La primera vez que escuché este concepto fue en 2003 en el "Center for Complex Systems" de la Universidad de Michigan. El confenciante era Tom Knight del MIT y habló de los biobricks. Es quizás la historia de los biobricks la que mejor resume lo que subyace en el concepto de biología sintética: poder construir máquinas con componentes biológicos. Lo mismo que la electrónica apareció de manera espontanea cuando se estandarizaron ciertos componentes eléctricos como resistencias, diodos, transistores, lámparas... que permitieron hacer circuitos combinando los distintos elementos. Entonces surgió la electrónica y toda la inmensa panoplia de instrumentos y aparatos fruto de ella. El aspecto clave para poder combinar los distintos elementos eléctricos se basa en que cada elemento tenga los mismos inputs y outputs. En el caso de la electrónica es la corriente continua. Aquí tenemos un circuíto. Cada elemento se "clava" en los agujeritos de la tabla la tabla está conectada a una fuente de corriente continua. Cada elemento tiene una entrada y una salida de corriente: un input y un output común para todos ellos. Esto permite la creación de innumerables combinaciones.

Circuito diseñado con el programa Fritzing. El rectángulo gris es una "Bread board" una tabla de pan en argót, que no es otra cosa que una tabla donde pinchar los componentes electrónicos. La tabla permite hacer circuitos fácilmente al estar conectada a una fuente de electricidad.
La idea es muy atractiva. Además Tom Knight, quizás consciente de que estaba hablando un lenguaje muy propio de los hackers, convocó un concurso. Ellos proporcionaban a los participantes de las herramientas biológicas que consistían en los sistemas más habituales de expresión genética: sistema de expresión de la beta-lactamasa, operón tet o las famosas bacterias que fluorecen cuando se excitan con luz. Básicamente estos sistemas biológicos lo que hacen es que cuando se meten en una bacteria unos genes determinados la bacteria obedece a un input, por ejemplo en el caso de la beta-lactamasa la molécula IPTG, en el operón tet, pues tetraciclina, o en el caso de las bacterias fluorescentes pues luz. El output será una coloración azul, la activación de un operón que esté debajo de ese promotor y la bacteria fluorescente brillará con luz propia. Recuerdo que Tom Knight nos contó que los ganadores de este concurso fueron los estudiantes de un instituto de secundaria de Texas que hicieron un sistema de fotografía basado en bacterias.

Este cuatro resume algunos de los componentes utilizados en los "circuitos" de biobricks
El concepto de biobrick se basa en módulos. Módulos que tienen una jerarquía en donde la parte está incluída en el aparato y éste en el sistema. Este tipo de construcción modular es empleada en informática y electrónica extensivamente.
Fotografía basada en bacterias
Posteriormente a este concursos otros grupos han estado desarrollando esta técnica de fotografía con bacterias. El concepto es muy sencillo. Hay bacterias que emiten luz cuando se las excita con luz, pues bien, lo único que hay que hacer es sembrar una bandeja cuadrada con medio sólido de cultivo bacteriano con bacterias. Se pone esta bandeja debajo de una ampliadora de fotografía. Se proyecta un negativo sobre la bandeja y la bandeja positiva la imagen. Posteriormente hay grupos en los que en vez de utilizar bacterias fluorescentes utilizan bacterias que excitadas por la luz producen un pigmento oscuro.

Escherichia coli fluoresciendo. Las bacterias sirven para positivar imágenes fotográficas
Escherichia coli produciendo pigmento y revelando la fotografía de la izquierda