lunes, 25 de mayo de 2020

La peste, uno de los Jinetes del Apocalipsis, deja de serlo gracias a Yersin y a Fanny Hesse

Esta es la historia de como se logró bajar del caballo a uno de los Jinetes del Apocalipsis. La bacteria de la peste produjo pandemias  en distintos momentos de la historia. A finales de la edad media redujo en un tercio la población europea. Si, la tasa de letalidad de esta bacteria era del 30%. Es decir, de 100 infectados morían 30 personas. Comparemos esta tasa con la del SARS-Cov2 que mata 1 de cada 500 personas que se infectan, un 0.5% de letalidad.
 Alexander Yersin (Lavaux, cantón de Vaud, Suiza; 22 de septiembre de 1863-Nha Trang, Vietnam; 1 de marzo de 1943). Nació dos años después de que el zar Alejandro II aboliese la esclavitud de los siervos rusos y murió dos años antes del fin de la Segunda Guerra Mundial.
En 1894, Yersin fue enviado a Hong Kong por el gobierno francés y el Instituto Pasteur para investigar un brote de peste que asolaba esa ciudad. Allí se encontró que el famoso bacteriólogo japones Kitasato ya estaba trabajando en ello. El barón Kitasato tenía un laboratorio bien equipado y al enterarse de que un científico del Instituto Pasteur había llegado a la ciudad con la misma intención que él hizo que le comunicase a la policía local que no le entregasen al joven Yersin ningún cadáver muerto por la peste. Yersin vagaba por la ciudad hasta que se encontró con un italiano dueño de un restaurante. Éste se ofreció a llevarle un cadaver ¡A su restaurante!.
Estas anécdotas sobre la vida de Yersin vienen recojidas en la biografía escrita por Patrick Deville que recomiendo

Pinchó las bubas y extrajo la bacteria de la peste que hoy lleva su nombre Yersinia pestis. Aquí tuvo un golpe de suerte. Al no tener un laboratorio de bacteriología, Yersin cultivó la bacteria a temperatura ambiente. Lo que había retrasado a Kitasato en la caracterización de la bacteria fue su empeño en crecer la bacteria a la temperatura corporal humana, 37ºC, cuando la mejor temperatura para crecer esta bacteria son 28ºC.

Un vez que se descubre la bacteria conseguir una vacuna ya no fue tan difícil y Waldemar Haffkine la desarrolló en el Instituto Pasteur. La vacunación y los antibióticos la han controlado. Ya no existen pandemias de peste negra aunque no ha sido erradicada ya que es una bacteria que se encuentra en las pulgas de animales de sangre caliente que actúan como reservorios en África, Asia y Sudamérica.

La receta de una cocinera revoluciona la microbiología

El caldo de carne solidificado mediante la adicción de agar-agar, un espesante que tiene su origen el las algas permite crecer bacterias en una superficie de dos dimensiones. Desde su descubrimiento en 1881 por Fanny Hesse se ha convertido en un estándar en los laboratorios de microbiología de todo el mundo desde entonces. Solo un porcentaje de bacterias se pueden crecer en laboratorio.
Fanny Angelina Eilshemius (1850-1934) era la hija de Hinrich Gottfried Eilshemius –un rico comerciante de Nueva York de origen alemán que había emigrado a los Estados Unidos en 1842– y de Cecile Elise Robert –de origen franco-suizo–:  Fanny Angelina era la mayor de diez hijos, cinco de los cuales fallecieron a edades tempranas.
Fanny apoyaba a su marido en todos sus proyectos; además de dedicarse a sus labores en casa y a la educación de sus tres hijos, ayudaba a Walther en su laboratorio casero e ilustraba sus trabajos científicos. Fanny dibujaba y pintaba con acuarelas las colonias de bacterias que crecían en los cultivos que él preparaba.

El marido de Fanny, como todos los microbiólogos en aquella época, tenía grandes dificultades para obtener cultivos puros. Para realizarlos, en el laboratorio de Koch se utilizaban patatas cortadas en rodajas en las que se inoculaban bacterias entre las láminas. Pero el limitado número de nutrientes de este tubérculo impedía el crecimiento de las bacterias. Walther empezó a probar con caldo de carne solidificado. Las bacterias crecían bien en este medio, pero durante la noche, la gelatina se solía transformar en un líquido turbio y las enzimas producidas se rompían. Además, a veces, la gelatina licuaba si hacía demasiado calor en el laboratorio, como en verano.

Walther comentó a Fanny sus problemas, y ella pensó que la solución podía estar en su cocina: cuando era pequeña y vivía en Nueva York, tenía unos vecinos que habían vivido durante un tiempo en Java. A través de ellos, los Eilshemius conocieron el agar-agar, un extracto de algas que se utilizaba en lugares con clima cálido para solidificar jaleas y espesar caldos. Durante años, Fanny había empleado agar-agar para elaborar sus mermeladas y otros postres. Conocedora de sus propiedades, pensó que este extracto podría resolver los problemas de los cultivos de Walther.

Y tenía razón: Walther comprobó que el agar-agar era un agente perfecto para gelificar el caldo de carne. A 100°C se fundía y podía mezclarse con el caldo líquido y verterse en recipientes. A temperatura ambiente, este nuevo medio era sólido, y continuaba en este estado a temperaturas mayores. Gracias a la gran cantidad de nutrientes, las bacterias crecían bien en él y no se descomponían. Además, el caracter translúcido del agar-agar permitía identificar las colonias de bacterias y sus propiedades de manera mucho más sencilla.

En 1881, Walther comunicó este hallazgo a Koch, quien incluyó inmediatamente este nuevo medio para cultivar la bacteria Mycobacterium tuberculosis y lo citó en la nota preliminar sobre el bacilo de la tuberculosis (ver [3]): fue la primera referencia escrita sobre el uso del agar. Koch no hizo alusión al origen de este nuevo medio para los cultivos, con lo que se le atribuyó de manera inmediata, y el matrimonio Hesse nunca recibió el reconocimiento por esta importante contribución.
El Dr. Alexandre Yersin enfrente de la National Quarantine Station, Shanghai Station, 1936. En este tipo de laboratorios fue donde el Dr. Yersin aisló y describió por primera vez la bacteria Pasteurella pestis, que actualmente se denomina en su honor Yersinia pestis. Foto tomada por Antoine Danchin; y su uso es gracias al Pasteur Research Centre and the Public Health Image Library
 Trece años después de la publicación del uso del agar para aislar bacterias, Yersin aisla la bacteria causante de la peste negra

El caldo solidificado permite ver y aislar bacterias en 2D

En 1881 se comienzan a crecer las bacterias en 2 dimensiones. Este es un descubrimiento fundamental para poder aislar las  bacterias en clones. Un clon es un grupo de bacterias que procede de una única bacteria. Si aislamos una sola bacteria en una placa Petri, esta bacteria al crecer generará una colonia. Esa colonia es un clon y a partir de ella podemos establecer un cultivo puro de bacterias.
La placa de agar es una superficie rica en nutrientes y bidimensional. Si un montón de bacterias se rallan en esta superficie podremos tener la oportunidad de que una de esas bacterias crezca aislada de las otras y de esa manera creará con el paso del tiempo una colonia de bacterias visibles que provendrán de esa única bacteria. A este grupo de bacterias provenientes de una sola se le llama clon.
Yersin pinchó una buba, es decir, un ganglio infectado por la bacteria de la peste, de un muerto. Obviamente al pinchar ese ganglio la aguja se contaminaba de otras bacterias que estuviesen en la piel. Al rallar la aguja sobre el agar se puede conseguir colonias aisladas, todas ellas provenientes de una sola bacteria. La placa Petri va a tener esas colonias aisladas, algunas diferentes de otras, porque cada bacteria suele tener colonias con una forma o una coloración diferente. Lo que hizo Yersin fue cultivar esas colonias por separado en caldo de carne estéril e inyectárselas a ratones sanos. El ratón que desarrolló síntomas de peste le permitió identificar a la causante de la enfermedad. De esta forma Yersin demostró, siguiendo los postulados de Koch, que esa diminuta bacteria había sido el azote de la humanidad por muchos siglos. Aquella bacteria que un día nos aterrorizó resultó algo insignificante cuando calentándola a 60ºC se inactivaba y al inocularse podía servir de vacuna. Método científico, esterilización, placas de agar-agar, vacunación... resultado: la humanidad se liberó de un de los Jinetes del Apocalipsis. Técnicas muy básicas de microbiología en la cocina de una pizzería. A veces las soluciones son más sencillas de lo que parece

Hoy en día 

lunes, 4 de mayo de 2020

La científica que descubrió los coronavirus

June Almeida, una científica escocesa que desarrolló parte de su carrera en Canadá, descubrió un tipo nuevo de virus en los años 60, el coronavirus. El apellido "Almeida" viene de su marido, un venezolano. En los 80, Almeida también consiguió una imagen del virus del SIDA. En los últimos años fue profesora de yoga y, como muchas mujeres de su generación, no recibió el reconocimiento de otros colegas hombres

Para saber más

viernes, 1 de mayo de 2020

Ciclo de multiplicación celular del SARRS-CoV2

Fuente: Vega Asensio e Ignacio López-Goñi.
Disponible en inglés, castellano, italiano y euskera en Wikimedia Commons.
Se han observado unas secuencias de 12 nt en el ARN del virus que hacen que haya 4 aminoácidos diana para una proteasa, la furina.
 
La secuencia que codifica para la secuencia diana de la proteasa furina en el ARNm es ccu cgg cgg gca. Podemos entrar en la página del NCBI en donde se encuentran las secuencias de ADN del coronavirus. Si buscamos por CCTCGGCGGGCA encontraremos la secuencia en los 29000 nt de la secuencia que codifican para prolina-arginina-arginina-alanina (Hf, +, +, Hf)

¿Cómo detectamos ARNm?

Para la detección del virus del coronavirus primero hay que convertir su ARN en ADN mediante la enzima transcriptasa inversa. Una vez tenemos el ADN se amplifica por PCR

Coronavirus real time RT-PCR Test - Animation video. Fuente

Existen métodos alternativos a la PCR como es la técnica LAMP que no necesita un termociclador
Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) Tutorial. Fuente
What is the difference between a PCR-RT and loop-mediated isothermal amplification (LAMP). Fuente

sábado, 25 de abril de 2020

Médicos antivacunas son excelentes biólogos

Fuente
La exposición a una vacuna contra un virus determinado, por ejemplo virus X, aumenta un tipo de linfocito B de 1 a 1000000 de linfocitos memoria con capacidad para reconocer a este virus X. Sin vacuna no existen linfocitos memoria contra este virus.

Dos amigos, Juan y Pedro. Juan es hijo de unos hippies antivacunas, Pedro ha sido vacunado. Ambos suben al Ecovía y se contagian con el virus. Se necesitan 100 millones de linfocitos para tener una respuesta eficaz para eliminar el virus.

Una vez que te infecta el virus X te mata al cabo de 48 horas. Los linfocitos B se dividen cada 2 horas. ¿Se salvarán los dos amigos? ¿Solo el vacunado?

Solución: en 48 hr los linfocitos se dividen 24 veces. 224 = 16 millones de linfocitos si partimos de 1 linfocito. No son suficientes para eliminar el virus (hemos dicho que se necesitan 100 millones para eliminarlo). A las 48 horas hay tantos virus que causan el colapso de Juan y de esa manera los genes hippies de sus padres no pasan a la siguiente generación. Si partimos de 1000000 de linfocitos B memoria entonces en menos de 14 horas tenemos ya 128 millones de linfocitos suficientes para eliminar el virus antes de que cause un daño letal. ¡Bien por los padres de Pedro!

martes, 21 de abril de 2020

Lecciones sobre la peste bubónica ¿Qué podemos aprender?

Medidas disciplinarias adoptadas en la Europa del siglo XVII para combatir la epidemia de la peste

En su curso Los anormales, Michel Foucault habló de «la ciudad apestada», contrastando el modelo de expulsión de individuos que se utilizaba, por ejemplo, para controlar la lepra, con el de reclusión de poblaciones, que servía en el caso de la peste. «Creo —dice Foucault— que la sustitución, como modelo de control, de la exclusión del leproso por la inclusión del apestado es uno de los grandes fenómenos que se produjeron en el siglo XVIII.» Foucault explica entonces cómo operaba el modelo re-inclusión o reclusión de los apestados:
 Las casas se cierran por fuera y las llaves se entregan a las autoridades. Se condena a muerte a quienes violan la cuarentena. Se mata a los animales que andan sueltos. La vigilancia es total. Se exige obediencia incondicional. Se vigila cada casa en forma individual. Durante los controles, todos los habitantes de una casa deben asomarse por las ventanas. A quienes viven en casas que dan a patios traseros se les asigna una ventana al frente por la cual asomarse. Llaman a cada persona por su nombre y le preguntan por su estado de salud. Quien miente se expone a la pena de muerte.
Desde luego, se circunscribía un territorio determinado: el de una ciudad, eventualmente el de una ciudad y sus arrabales, que quedaba configurado como un territorio cerrado. Empero, con la excepción de esta analogía, la práctica concerniente a la peste era muy diferente de la referida a la lepra. Puesto que ese territorio no era el territorio confuso hacia el que se expulsaba a la población de la que había que purificarse, sino que se lo hacía objeto de un análisis fino y detallado, un relajamiento minucioso.

Foucault subraya en su explicación la manera como el control de la enfermedad se hacía mediante un control territorial, marcando y demarcando cada espacio, desde casas particulares hasta barrios y regiones enteras. Cómo todo y todos eran sometidos a incesante escrutinio, observados, revisados. «Al comienzo de la cuarentena, todos los ciudadanos que se encontraban en la ciudad tenían que dar su nombre. Sus nombres se escribían en una serie de registros. […] Y los inspectores tenían que pasar todos los días delante de cada casa, detenerse y llamar.» La gran diferencia, según Foucault, es que «en tanto la lepra exige distancia, la peste, por sumarte, implica una especie de aproximación cada vez más fina del poder en relación con los individuos, una observación cada vez más constante, cada vez más insistente.» Contrario a la lepra, la peste implica «una descomposición de la individualidad» y «el momento en que se cancela cualquier regularidad de la ciudad.»

Yersin, descubre la bacteria de la peste y su vacuna, hacer fácil lo que parecía imposible

 Alexander Yersin (Lavaux, cantón de Vaud, Suiza; 22 de septiembre de 1863-Nha Trang, Vietnam; 1 de marzo de 1943). En 1894 Yersin fue enviado a Hong Kong por el gobierno francés y el Instituto Pasteur para investigar un brote de peste. En esa ciudad se encontró que el famoso bacteriólogo japones Kitasato. El barón Kitasato tenía un laboratorio bien equipado y al enterarse de que un científico del Instituto Pasteur había llegado a la ciudad con la misma intención que él hizo que le comunicase a la policía local que no le entregasen al joven Yersin ningún cadáver muerto por la peste. Yersin vagaba por la ciudad hasta que se encontró con un italiano dueño de un restaurante. Éste se ofreció a llevarle un cadaver ¡A su restaurante!. 
 
Estas anécdotas sobre la vida de Yersin vienen recojidas en la biografía escrita por Patrick Deville que recomiendo

Pinchó las bubas y extrajo la bacteria de la peste que hoy lleva su nombre Yersinia pestis. Aquí tuvo un golpe de suerte. Al no tener un laboratorio de bacteriología, Yersin cultivó la bacteria a temperatura ambiente. Lo que había retrasado a Kitasato en la caracterización de la bacteria fue su empeño en crecer la bacteria a la temperatura corporal humana, 37ºC, cuando la mejor temperatura para crecer esta bacteria son 28ºC. 

Un vez que se descubre la bacteria conseguir una vacuna ya no fue tan difícil y Waldemar Haffkine la desarrolló en el Instituto Pasteur. La vacunación y los antibióticos la han controlado. Ya no existen pandemias de peste negra aunque no ha sido erradicada ya que es una bacteria que se encuentra en las pulgas de animales de sangre caliente que actúan como reservorios en África, Asia y Sudamérica.

Sorprende lo fácil que fue aislar y lograr la erradicación de una de las plagas históricas de la humanidad. No estamos hablando del trabajo de cientos de equipos de investigación. Quizás solo ¿unas decenas? de personas fueron capaces, con la ayuda del método científico, de hacer desaparecer una pesadilla de la faz de la tierra. Desde luego muchas menos personas que todo aquel operativo de la "ciudad apestada" de la que hablaba Foucault en el siglo XVIII

De la ciudad apestada a la sociedad disciplinaria digital

El filósofo Byung-Chul Han nos advierte de como el capitalismo puede rebustecerse en esta crisis provocada por el coronavirus. La nueva industria del "big data" hace negocio de nuestros datos y amenaza a la sociedad liberal occidental que se compone de individuos con libertad de acción que no autorizan la injerencia estatal. Al sistema capitalista le vienen bien las crisis: las crisis generan crecimiento y eso espolea la competencia y todo tiene sentido en el sistema cuando unos quedan fuera y los bienes entran a formar parte del mismo a través del precio. Decir, como ha dicho el filósofo Zizek, que el coronavirus será el fin de la era neoliberal es bastante arriesgado. 

Desde la izquierda se irá afianzando la idea de que el crédito social es algo bueno y deseable. Tener un control y premio de aquellos que sean buenos ciudadanos es algo que no tardará en aparecer apetecible. Un sistema que aparta a los maltratadores, a los defraudadores, a los incívicos, a los poco solidarios... 

Desde la derecha, un sistema de control que pueda distinguir a los de casa de los de fuera, que permita perseguir al que disiente de los mecanismos básicos de poder: oprimir al de abajo y adular al de arriba, creo que también les puede hacer gracia. 

Cuando se lee sobre los pioneros de la bacteriología sorprende la cantidad de investigadores que sufrieron de incomprensión, como Ignacio Semmelweis, o que debieron de abandonar sus países de origen por problemas de persecuciones políticas o religiosas, como el caso de Waldemar Haffkine. Afortunadamente en Europa, en un mismo periodo histórico han coexistido países cerrados y totalitarios y países más liberales. Cuando había persecuciones e intolerancia los intelectuales, artistas y científicos se movían a estas islas de libertad. Joseph Needham en su libro "Science and Civilization in China" sostiene la tesis que el poder central fue una de las causas del estancamiento tecnológico en China. Ya he escrito de como una decisión de un Emperador Chino en 1420 fue responsable de que el país perdiese su tecnología marítima mucho más evolucionada que la de los europeos en esa época.

Por tanto, creo que la sociedad disciplinaria digital es inevitable porque no veo que en caso de una pandemia haya personas que puedan rechazarla activamente por el peligro que suponen para las libertades individuales. El peligro ahora es que este tipo de sociedad disciplinaria digital sea global y que condicione el pensamiento y  la sociedad, que modele a los individuos y que la autocensura esté tan interiorizada que perdamos la capacidad crítica y la imaginación. Lo que aprendemos de la peste es que necesitamos abordarla de maneras diferentes y aprender de los casos de éxito. No debe de ser una excusa para convertirnos en una sociedad de esclavos acríticos. La inanición intelectual solo servirá para afianzar el poder y evitar las soluciones creativas.

lunes, 20 de abril de 2020

Antimicrobianos de la antiguedad

Las civilizaciones más antiguas como los egipcios o los fenicios ya construían las cisternas de almacenamiento de agua con plata para reducir las enfermedades causadas por el consumo de aguas contaminadas o para mantenerla en buenas condiciones durante sus largas travesías en barco. Los emperadores chinos utilizaban cubiertos de plata, igual que más tarde lo hicieron las familias acomodadas europeas, como medida preventiva de las plagas. En el año 1000 el Vaticano decretó el uso de cálices de plata para la comunión con el propósito de reducir las frecuentes «indisposiciones» entre sus sacerdotes y feligreses.

Las referencias a la plata como protectora contra las infecciones son continuas a lo largo de la historia, aunque no fue hasta 1893 cuando Karl Wilhelm von Nageli, botánico suizo, hizo pública la primera investigación demostrando las características antimicrobianas de la plata. Es el caso de la introducción de monedas de plata en los tanques de agua o leche para evitar su deterioro, así como su temprana utilización en la medicina: limaduras de plata para curar heridas, ungüentos antibióticos y para quemaduras, gotitas en los ojos de los recién nacidos, amalgama dental. Durante el siglo XIX se desarrollaron tratamientos con sales de plata por sus propiedades antimicrobianas e incluso a finales de siglo se comenzó a utilizar el hilo de plata por los cirujanos para prevenir las posibles infecciones posoperatorias. En el siglo XX la NASA utilizó iones de plata para proteger el agua durante los viajes espaciales.

Otro ejemplo en este mismo siglo lo tenemos en la colonización del Far West por el hombre blanco. El desconocimiento de la orografía y de lugares donde abastecerse de agua daban especial importancia al traslado de grandes cantidades de esta y, sobre todo, a su conservación. Y el método de conservación no era otro que echar una moneda de plata al agua.

Pues en el siglo V a. C., como decía al principio, no sabrían explicar cómo ni por qué, pero según nos cuenta Heródoto, Ciro II de Persia siempre llevaba consigo grandes vasijas de plata para transportar el agua en sus múltiples expediciones de conquista.

La plata funciona como antibacteriano cuando está húmeda


Los antimicrobianos son sustancias naturales o sintéticas, orgánicas o inorgánicas, que inhiben el crecimiento de los microorganismos (bacterias y hongos y levaduras, virus, protozoos). Su eficacia depende de parámetros como su concentración, tipo de microorganismo y de sustrato además de temperatura, pH, humedad y niveles de oxígeno. Para ser eficaces, los iones de plata deben interaccionar con el microorganismo y penetrar en él. La plata se introduce en el interior de la célula a través de unos transportadores de metales presentes en su membrana compitiendo con ellos por los lugares de captación.

Los iones de plata actúan interfiriendo en la permeabilidad gaseosa de la membrana (respiración celular) y una vez en el interior de la célula, alteran su sistema enzimático, inhibiendo su metabolismo y producción de energía y modificando su material genético. El resultado es que el microorganismo pierde rápidamente toda capacidad de crecer y reproducirse. De esta manera se evita el desarrollo de microorganismos patógenos como Salmonella, Legionella, Escherichia coli y Staphylococcus aureus entre otros.
Bacterias de Escherichia coli previas a un tratamiento con una solución de iones de plata a 0,2 ppm (a) y su posterior desarrollo (b, c, d)./Foto: /Woo Kyung Jung et al.

Una de las virtudes de la plata es que constituye un antimicrobiano de amplio espectro. La plata iónica destruye las bacterias, hongos, virus y protozoos, aunque es menos activa frente a microorganismos más resistentes, como las esporas. Además, los estudios revelan que es muy poco probable que los microorganismos desarrollen algún tipo de resistencia al tratamiento. Son ecológicos, permanentes y no contaminantes. Los iones de plata quedan atrapados en un sustrato matriz o film protector desde donde actúan. A diferencia de otros productos desinfectantes químicos, su actividad es continua y duradera, no eliminándose a través de la limpieza del producto tratado. Además, su efecto es limpio e inocuo para otros seres vivos. No tienen efectos tóxicos en las células humanas 'in vivo'

 El cobre, efectivo como la plata pero más barato

Los antiguos egipcios usaban cobre para esterilizar el agua potable, curar dolores de cabeza y ayudar con las afecciones de la piel, y los soldados utilizaban las limaduras de sus espadas de bronce (aleación de bronce yo estaño) para evitar las infecciones de las heridas. Hipócrates, uno de los primeros referentes de la medicina, recomendaba el cobre como tratamiento para diversas enfermedades.

De manera similar, en la India y el Lejano Oriente, el cobre se usaba para tratar afecciones de la piel y enfermedades pulmonares. También conocían sus propiedades en la antigua civilización azteca, donde trataban el dolor de garganta y las infecciones respiratorias con una especie de infusiones de cobre. En Roma, los médicos recomendaron el uso de cobre para limpiar el cuerpo de toxinas, curar úlceras bucales e incluso enfermedades venéreas. Durante la epidemia de cólera del siglo XIX en París, los médicos se quedaron perplejos ante la «aparente» inmunidad de los trabajadores del cobre.

También el mundo del vino ha sabido sacar provecho a esta panacea antimicrobiana, ya que se utiliza el sulfato de cobre para prevenir la aparición de hongos, una de las grandes amenazas que puede arruinar la cosecha. En 1882, Pierre Marie Alexis Millardet, un profesor de Botánica en Burdeos, observó en una viña afectada por mildiu que la mayoría de las viñas habían perdido sus hojas, excepto las filas más cercanas a la carretera que se habían impregnado con una pasta de sulfato de cobre y agua. Millardet comenzó a hacer mezclas con sulfato de cobre, cal y agua, y en 1885 elaboró el bouillie bordelaise o “caldo bordelés”, uno de los primeros fungicidas de la historia. Y una prueba más que, con la información que tenemos en estos momentos todos sabemos, es que la superficie en la que menos tiempo sobrevive el bicho es sobre nuestro querido cobre.
En Galicia, en cuanto brotan las hojas de las vides se les aplica sulfato de cobre para evitar los hongos asociados a un clima húmedo como el nuestro. Sulfatar la viña... una práctica que forma parte de mi infancia

El cobre comenzó a ser frecuente desde la Revolución industrial como materia prima de objetos, accesorios o instalaciones, y aunque hoy en día sostiene nuestra civilización (la electricidad, el abastecimiento de agua, los transportes y las telecomunicaciones dependen de este metal conductor), a lo largo del siglo XX su uso se fue sustituyendo por otros materiales más elegantes y, sobre todo, más baratos, como el plástico, el vidrio templado, el aluminio o el acero inoxidable.

Estudios recientes puestos a prueba en entornos sanitarios han demostrado que, con la mismo limpieza y hábitos de siempre, con superficies y materiales de cobre (o aleaciones) se produce una reducción de hasta el 90% de las bacterias en las superficies, y este mismo trabajo llevado a las unidades de cuidados intensivos mostró una reducción del 58% de las infecciones en los pacientes. Así que, se puede concluir que el cobre, que además con el paso del tiempo no disminuyen sus propiedades, no solo puede curar varias enfermedades, sino que también ayuda a prevenirlas.

Referencias:

sábado, 4 de abril de 2020

Los fragmentos de Okazaki son unidos por la ligasa

La doctora Okazaki y su marido (que murió joven porque era originario de Hiroshima y fue radiado con la bomba atómica) descubrieron los fragmentos que llevan su nombre. Fuente
 La ADN ligasa es una enzima que forma enlaces covalentes entre el extremo 5’ de una cadena polinucleotídica y el extremo 3’ de otra cadena. Es por tanto una enzima de unión de polinucleótidos.

Cada fragmento de Okazaki comienza con un primer y se detiene antes del siguiente fragmento. La ADN polimerasa I elimina el primer y lo reemplaza con ADN. La ADN ligasa hace el enlace que conecta el extremo 3’ del fragmento de Okazaki con el extremo 5’ que inicia el siguiente fragmento.
Cuando la ADNpol se dirige hacia el ori se genera un fragmento discontinuo o de Okazaki, o también llamada hélice retardada, o cadena atrasada. Cuando se dirige hacia el punto de crecimiento genera un fragmento continuo o hélice conductora o cadena adelantada.
 En los laboratorios de biología molecular la enzima ligasa que se usa normalmente es la procedente del bacteriófago T4. Es la que usamos para pegar fragmentos de ADN.


Cuando se rompe el enlace fosfodiester de una cadena de ADN se repara este enlace mediante la ligasa
Replicación del ADN (español). Fuente del video
Atención al minuto 5 del video que es cuando aparece la ligasa en la replicación

lunes, 23 de marzo de 2020

Reflexiones sobre el coronavirus

Antes de nada decir que solo soy un simple biólogo con algún conocimiento de bacteriología. No soy virólogo, ni infectólogo ni epidemiólogo, es decir, no tengo un criterio de autoridad para hablar de este tema. Traigo al blog algunas reflexiones sobre el coronavirus, que como persona interesada en el tema me parecen interesantes.

Vaya vaya es China el país que mejor ha resistido

Cuando estaba en el departamento de patogénesis microbiana de la Universidad de Míchigan había algunas charlas en las que venían militares vestidos de camuflaje. Había un laboratorio que trabajaba investigando Bacillus anthracis. Ante la perspectiva de una pandemia mundial, en 2001-2006 la opinión mayoritaria de los expertos era que quien más iban a sufrir eran los habitantes del sudeste asiático por la pobre infraestructura médica y el hacinamiento de sus ciudades. La pandemia de coronavirus, en 2020 nos ha enseñado que son los países asiáticos: China, Corea del Sur, Taiwan, Japón los que mejor han reaccionado a esta crisis. Por lo tanto, si había alguien pensando en occidente que una de las maneras de evitar que China se convirtiese en la potencia líder mundial a través de una pandemia que los debilitase pues va a ser que no.

Cibervigilancia, una solución eficaz para combatir la pandemia

El filósofo coreano Byung-Chul Han ha publicado en El País un artículo en el que alaba las ventajas de la cibervigilancia para contener la pandemia. Sin embargo, no menciona que fuera de este momento concreto, en el cual tener a toda la población bajo control puede ser una buena idea, hay que pensar en el día después. Si se implementa una sociedad en la que el estado lo controla todo, y hasta puede decidir qué y qué no tiene una puntuación, este tipo de prácticas conducirá a la pérdida de la responsabilidad individual. Es retroceder de una condición de ciudadano a la de súbdito. Un ciudadano se responsabiliza de sus acciones, un súbdito no, un súbdito solo tiene que preocuparse de no dejar evidencias, de que no lo cojan en un renuncio.
Además, cuando se concentra todo el poder en unas pocas manos, puede haber decisiones erróneas por parte de ese poder, sin nadie enfrente que sea capaz de denunciar la estupidez. Es la fábula del emperador desnudo. Precisamente en China saben de esto. En 1420, en China, el almirante Zheng Ho, dirige expediciones gigantescas de China a África. El emperador de aquel momento decide que esas expediciones son costosísimas y por decreto decide que desde ese momento los chinos no navegan bajo pena de muerte. Cuando los jesuitas llegan a China, los chinos se habían olvidado del arte de la navegación. Joseph Needham en su libro "Science and Civilization in China" sostiene la tesis que el poder central fue una de las causas del estancamiento tecnológico en China.

¿Es una buena idea la Academia de Ciencia Militar?

Hoy ha aparecido esta noticia enprensa: China dice haber logrado una vacuna. Lo cual es una gran noticia. El trabajo ha estado liderado por la doctora Chen Wei, reconocida por su estudios sobre los virus del SARS y del Ébola. Esta doctora ha dicho en la cadena china CCTV, citada por el Daily MailSi China es el primer país en inventar un arma así y logramos nuestras patentes, eso demostrará el progreso de nuestra ciencia y la imagen de un país gigante”. Los trabajos han sido realizados en la Academia de Ciencia Militar de China.

La noticia aparecida en infobae parece que es la traducción del inglés que a su vez ha sido traducida del chino, digo esto, porque considerar a una vacuna como un "arma" es algo bastante inquietante. Pero, en cierta medida, si lo es. Un arma biológica tiene dos características: la toxina y la antitoxina. Los primeros entes biológicos en entender esta estrategia han sido los virus. Ellos producen una toxina y una antitoxina siempre. La toxina mata a otros virus que quieran entrar en la célula, y la antitoxina protege al virus a la célula hospedadora. También, si la célula hospedadora se divide y por lo que sea el virus no está en alguna de las células hijas, la célula hija que no sea portadora de virus también morirá. Es una estrategia que tiene el virus para evitar que otros virus entren en su célula y para que la célula cuando se divida siempre lleve un virus consigo. Por lo tanto, si hablamos de guerra biológica podemos pensar en un agente biológico letal, y con la tecnología que teníamos en los años 80 del siglo pasado ya podíamos hacer algunos muy competentes en este sentido, ahora bien, si no tenemos el antídoto, la antitoxina, este tipo de estrategias serían como si con un arma disparásemos sin ton ni son y nos diésemos en un pie. Dicho esto, es lógico que una científica que trabaja para una "Academia de Ciencia Militar" piense en una vacuna como un arma.

La ciencia requiera de responsabilidad individual. Si creamos una academia de ciencias militar se supone que esa responsabilidad individual queda supeditada a la cadena de mando, a acatar órdenes. No parece una buena idea. La sociedad civil debe tomar control de la ciencia.

¿Confinamiento o protección de grupo?

El epidemiólogo de la Universidad de Stanford, John P. A. Ioannidis, ha declarado que las decisiones políticas sobre confinar a la población para bajar el pico de infectados se basan en informaciones incompletas. En su opinión, el virus es menos letal de lo que se ha publicado. En el estudio de un crucero, el Princess Diamond, en el cual se infectaron 700 pasajeros y 7 muertes, es sobre ese universo turístico sobre el que Ioannidis basa parte de su hipótesis. “Proyectando la tasa de mortalidad de Diamond Princess en la estructura de edad de la población de Estados Unidos, la tasa de mortalidad entre las personas infectadas con COVID-19 sería del 0,125%. Pero dado que esta estimación se basa en datos extremadamente delgados (solo hubo siete muertes entre los 700 pasajeros y la tripulación infectados), la tasa de mortalidad real podría extenderse de cinco veces más baja (0,025%) a cinco veces más alta (0,625%). También es posible que algunos de los pasajeros infectados mueran más tarde y que los turistas puedan tener diferentes frecuencias de enfermedades crónicas". Es interesante leer su opinión publicada en Stat.

Confinar a la gente en casa se hizo para no tener un pico de infectados que saturasen los sistemas de salud. Ahora bien, ¿Qué ocurre con los homeless, las personas que viven al día y dependen de conseguir su sustento cada día? Igual en países ricos pueden conseguir garantizar una renta básica para todos sus ciudadanos. En América Latina no creo, tampoco países como la India. Es el momento del debate: ¿Qué son más importantes los muertos por coronavirus o los muertos de hambre?. Expertos epidemiólogos dicen que los datos con los que contamos son insuficientes para decidirnos por una estrategia u otra.

La cuarentena es una medida de protección frente a las epidemias con una larga tradición histórica. Quizás por eso los gobiernos se hayan sentido seguros en su aplicación. Pensar que es mejor que es mejor dejar que el virus nos contagie a todos (gráfico de la derecha) y tratar de aislar solo a los mayores de 70 años para que así aumente rápidamente la población con memoria inmunológica frente al virus es una estrategia que habrá que estudiar. La alternativa, a la que se han adherido la mayoría de países, es la de la cuarentena (gráfico de la izquierda) que evite un pico de infectados (en verde) que permita que no se saturen los sistemas de salud. El problema de esta estrategia es que la población protegida (en negro) va a aumentar paulatinamente y más despacio en el tiempo.
Como el coronavirus es un virus ARN tiene una tasa alta de mutación. Puede de esta manera haber un problema y es que al demorar en el tiempo la respuesta inmunitaria de la población, algunos estén inmunizados contra una versión temprana del virus y otros, los que se infectaron tardíamente, estén inmunizados contra la versión mutante de ese mismo virus. Un poco lo que pasa con la gripe común, que la vacuna que te protege este año es inservible para el año que viene porque el virus habrá cambiado y la vacuna no servirá.

La ganadería industrial está industrializando la aparición de patógenos
"Big Farms Make Big Flu" with biologist Rob Wallace

Rob Wallace en su libro "Big farms make big flu" nos advierte de los peligros de industrializar la producción ganadera. Su propuesta es interesante: estudiar la presión selectiva que ejercen sobre los patógenos la producción agrícola y ganadera. La producción industrial de carne ha evitado hambrunas en países como la India. En este país, una de las mayores empresas de producción de pollos, también produce antibióticos. No existe producción industrial sin agroquímicos o antibióticos en grandes cantidades. Es imposible tener grandes extensiones de trigo o granjas de miles de pollos sin antibióticos. Por lo tanto, nuevas técnicas nuevos problemas. ¿Queremos erradicar el hambre? ¿Queremos evitar la aparición de bacterias superresistentes a los antibióticos, virus letales? ¿Es posible lograr las dos cosas?

Sirvan estas reflexiones para animarnos a pensar qué tipo de sociedad queremos.

Para saber más:

http://www.nogracias.org/2020/03/17/habria-que-plantear-estrategias-mas-complejas-para-enfrentarse-al-covid-19-en-el-medio-y-largo-plazo/

DOI: https://doi.org/10.25561/77482

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/13/science.abb3221

https://www.publico.es/ciencias/coronavirus-baja-ciencia-pedestal-habra-crisis-confianza.html

miércoles, 11 de marzo de 2020

Protocolos de aislamiento de fagos


Para empezar a trabajar con fagos hay que preparar los medios de cultivo.

Medio LEM (1 litro) para crecer las bacterias


Concentración final
Bacto triptona
10 g                                      

Extracto de levadura
5 g

NaCl
5 g

1 M MgS04 x 7H20
10 ml o 1.66 gr
10 mM
Se ajusta a 1 litro y se esteriliza por autoclave
Debemos preparar 2x1litro en dos Erlenmeyers. A un Erlenmeyer añadiremos 15 gr de agar para preparar un medio de 1.5 % de agar que plaquearemos en placas Petri una vez esté autoclavado. Al otro Erlenmeyer le añadiremos 7 gr de agar para preparar un medio 0.7% que se mantendrá en el Erlenmeyer hasta que se use.

Para diluir los fagos se usa
SM (1 litro)



NaCl
5.8 gr

1 M MgS04 x 7H20
2.0 gr

1 M Tris.HCl pH 7.4
50 ml

2% gelatina
5 ml o 0.1 gr


Se ajusta a 1 litro y se esteriliza por autoclave




martes, 10 de marzo de 2020

Coronavirus: no es lo mismo individuo que epidemia


 Si las personas no evitamos la transmisión del virus vamos a tener un pico de casos más pronto (curva en verde) que si evitamos la transmisión del virus (curva amarilla) tendremos durante más tiempo al virus entre nosotros pero no habrá un pico con tantos casos como tendremos si no evitamos la transmisión ¿Cuál será la consecuencia? que tendremos tantos casos en poco tiempo que saturaremos el sistema de salud. Por tanto, es necesario evitar la transmisión del virus, evitaremos saturar los hospitales y tendremos más tiempo para lograr una vacuna eficaz.


Margarita del Val es una investigadora del Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa" (CSBMO-CSIC-UAM). Previamente fue investigadora del Instituto de Salud Carlos III en Majadahonda en Madrid en donde la conocí cuando realizaba mi tesis doctoral. Respecto a la epidemia de coronavirus ha escrito lo siguiente:

"Soy viróloga e inmunóloga, pero no epidemióloga.
A mi juicio, la clave para entenderlo es pasar del nivel de individuo al nivel de epidemia, que la que la sufre es la sociedad.
Entiendo vuestro asombro porque estoy de acuerdo en que no se dice por qué se toman estas medidas tan inhabituales, y, de verdad, no entiendo por qué no se dice. En breve, para quien no quiera leer más: se toman estas medidas no solo para protegernos a cada uno de nosotros, sino especialmente para proteger a los vulnerables y especialmente a los que nos curan, para que los sanitarios no se saturen ni enfermen en masa y puedan curarnos a todos. Entiendo también que no se quiera alarmar a la población para que no acudan innecesariamente al médico. Aún así, como vosotros, echo de menos una explicación de las medidas drásticas.
Algunos puntos para entenderlo, en mi humilde opinión:
Primero, la mortalidad parece ser algo superior que la de la gripe, pero el grupo más vulnerable es parecido y hablar como de gripe no es alejarse mucho de lo que es. La gripe, por cierto, no es tan banal como nos creemos. Cada año mueren 6.300 españoles de gripe. Muchos más que por accidentes de tráfico. Hay que tener especial atención con gente con patologías previas de varios tipos y con gente de mayor edad: la mortalidad en China aproximadamente se duplica con cada década (buscad datos exactos si queréis), llegando al 14,8 % para los mayores de 80 años.
Así que a nivel individual no hay que sobrepreocuparse. Si tenemos síntomas por los que por gripe no iríamos al médico ni al teléfono, y si no somos contacto de un infectado o hemos viajado a lugares de riesgo, solo tenemos que leernos las instrucciones de Sanidad, quedarnos tranquilos, y no saturar los centros médicos por miedo.
PERO: (y no quiero alarmar): a nivel colectivo hay varias diferencias que justifican este cuidado, estas cuarentenas, este impacto social y económico. El contenido completo de la palabra epidemia: que el impacto es a nivel colectivo, de sociedad, no solo individual:
Es un virus nuevo y la ciencia sabe muy poco de él. Y por tanto puede predecir muy poco. Pero hacemos bien los científicos en afanarnos e intentar entender todo lo posible
No tenemos ni un antiviral ni una vacuna, mientras que frente a la gripe tenemos vacunas, mejorables, pero tenemos. Ni sabemos si toda la ciencia logrará producir vacunas; es posible, pero hasta que no las tengamos, no sabemos. Tenemos vacunas frente a pocas enfermedades infecciosas, no olvidéis que hay infecciones que se resisten a pesar de esfuerzos científicos mundiales tremendos, como HIV o dengue, malaria o tuberculosis, y muchas más.
Es bastante más contagioso que la gripe, entre otras cosas quizás porque mal que bien contra la gripe tenemos algo de inmunidad pasada, pero frente a este virus estamos totalmente inermes, naive.
De gripe se enferma (o sea, con síntomas como para ir al médico) un 1% de la población cada año en la temporada de invierno. Lo que quiere decir que a lo mejor no sabemos lo que es una gripe en nuestra vida - puede que no nos toque más de una en 100 años - a no confundir una buena gripe con otras infecciones mas leves con síntomas muy parecidos. Y se hospitalizan cada año unos 30.000.
De coronavirus nos podemos infectar, teóricamente y sin cuarentenas ni barreras, un 100% de la población en unos pocos meses, en el peor de los casos. Bueno, solo un 20-25% tendrán síntomas, en el peor de los casos.
El 1% de gripe anual en invierno es lo que absorbe el sistema sanitario, que llega en esos meses a sus niveles máximos de saturación.
No podemos permitirnos la libre circulación del coronavirus porque enfermaría (grave o crítico) un 17% de la población (datos de China actuales), número de pacientes que es inabsorbible por el sistema sanitario.
Por tanto hacen falta cuarentenas, trazado de contactos, y cualquier medida que logre reducir la velocidad a la que, lentamente, nos iremos contagiando casi todos. Hay que ganar todo el tiempo posible para que la infección de todos tarde ojalá que 100 años. Hay que ganar tiempo para que haya una vacuna o un tratamiento. Hay que ganar tiempo a ver si hay suerte y se atenúa en verano. O desaparece, como el SARS con medidas de contención parecidas a las actuales. Hay que ganar tiempo para que haya un antiviral. Hay que ganar tiempo a ver si vivo más y no me muero precozmente.
Pero, sobre todo, hace falta que nuestro sistema sanitario no colapse. Porque es una enfermedad que, con asistencia sanitaria, es mucho menos dañina y mucho menos mortal que sin ella: oxígeno, hidratación, antipiréticos, antiinflamatorios, antibióticos si se complica, soporte vital... - lo saben los médicos para las demás neumonías, pero quizás este virus tiene patologías y secuelas propias. En China, en la "zona cero" la mortalidad ha sido entre 8 y 30 veces mayor que en otras provincias de China:
Porque hay que frenar la epidemia, está protocolizado que los sanitarios se pongan en cuarentena cuando han estado expuestos sin saberlo y sin protegerse a un enfermo. Esto se hace ya para neumonías, sarampión, por ejemplo, y también ahora para coronavirus. Si ellos se infectan, aunque sea levemente, y se tienen que poner en cuarentena, para evitar contagiar a su vez a pacientes muy vulnerables, van bajando los recursos humanos sanitarios.
Porque hay que frenar la epidemia, está protocolizado que los enfermos sean aislados, en hospital o en casa según la gravedad y según los recursos disponibles. Pero de esta manera, con las medidas necesarias de aislamiento, no podrán ni siquiera atendernos si llega a enfermar el 1% de la población en unos meses, si llega a ser el nivel habitual que alcanza la gripe en invierno, ni si llega a ser un año de gripe duro.
Lombardía ha llegado este fin de semana pasado del día internacional de la mujer a niveles cercanos a la emergencia sanitaria con unos 350 casos por millón de habitantes, muy lejos del 1% (que son 10.000 casos por millón). Por eso ha sido necesaria la adopción de medidas drásticas de circulación de las personas. Y la Sanidad italiana es la quinta del mundo, con la española la tercera, con todas sus deficiencias y sus grandezas que conocemos, En Hubei han llegado a un máximo de 1.200 casos/millón. Por eso han tenido que construir 16 hospitales en pocos días y reclutar a decenas de miles de sanitarios de otras provincias.
Hay que frenar la epidemia porque la observación de Italia, de España, nos muestra que cada semana o diez días se multiplica el número de casos por 10. Haced números a corto plazo, estimad cómo llegamos tan solo a fin de mes si seguimos reticentes a adoptar o seguir las medidas recomendadas.
Por eso hay que respetar todas las medidas de contención, de cuarentena, de aislamiento que nos recomienden las autoridades sanitarias. Porque aún haciéndolo, y estando más preparados que nunca en la historia para combatir una pandemia, estamos también más globalizados que nunca para expandir y potenciar una pandemia.
Por eso, además de seguir a rajatabla todas las medidas recomendadas, hay que tener sensatez y autolimitarse los contactos. Porque lo que está en cuestión no es solo si me infecto yo o no, sino sobre todo si yo puedo infectar o no a otras personas, justo lo contrario. Recordad, es una epidemia. Por eso, cancelar congresos de sanitarios. Por eso, evitar viajes innecesarios y en los que estemos expuestos y exponiendo a mucha gente de orígenes diversos. Por eso, evitar multitudes y reuniones grandes.
Por eso, cuando te cierran la empresa porque hay un caso de coronavirus en tu departamento, no hay que irse a tomar una copa o a visitar a tu madre o a hacer la compra en un momentito: te envían a casa no para protegerte a ti, que estás fuertote, joven y sano, sino para que no seas un vehículo de contagio que podría llevar a la muerte a personas mas vulnerables en un par de saltos de contagio, e incluso a ti si inopinadamente sufres una apendicitis y no te pueden curar.
Por no hablar de si pasa lo mismo en unas semanas en países con menos recursos.
Ojala que en un futuro se convierta tan solo en una enfermedad estacional como la gripe y las múltiples infecciones respiratorias que sufrimos regularmente. Pero para llegar a ello tenemos que pasar por la oleada de la epidemia. Y tiene que ser lo más lentamente posible. Hay que ganar tiempo, cualquier retraso en la diseminación del virus y la extensión de la epidemia es importante. Sí, es posible hacerlo y los retrasos están en las manos de todos (nunca mejor dicho, lávatelas) incluso con medidas sencillas,
Además de un intento de explicación, esto es una llamada a la sensatez y a la responsabilidad, una vez que tenemos los datos, los pocos datos que conocemos de este virus. La responsabilidad no es solo no sentir pánico, que también, sino pensar en los demás, que suelen ser, siempre, los más cercanos".

viernes, 6 de marzo de 2020

No hay dos sin tres: el papel de los fagos en la interacción bacteria-célula eucariota

La bacteriología dio un paso de gigante gracias a una investigadora, Fanny Hesse (22 de junio de 1850-1 de diciembre de 1934), que ayudó a su marido, un investigador que trabajaba en el laboratorio del pionero de la microbiología médica Robert Koch. La aportación de Fanny Hesse consistió en mezclar carne de carne con un gelificante que se extrae de algas, el agar agar. Fanny, que era de Nueva York, sabía del agar-agar por unos vecinos que había tenido que habían vivido en Java y en esa isla, sus habitantes, utilizaban el agar-agar como gelificante para sus jaleas y para espesar caldos. El marido de Fanny había intentado obtener cultivos sólidos para bacterias con gelatina extraída de huesos de vaca. El problema de la gelatina es que las bacterias producían enzimas que la degradaban tranformándola placa en un líquido turbio. Además, en verano, con el calor, la gelatina se licuaba. El agar agar se licuaba a partir de una temperatura más alta, 50°C.
Cultivo bacteriano en placa Petri. Divulgación científica (IQOG-CSIC)

Cultivos sólidos de bacterias ¡Un paso de gigante en la microbiología!
Al tener placas sólidas de caldo de carne se podían crecer las bacterias en un medio en dos dimensiones. ¿Por qué supuso este descubrimiento un paso de gigante? Porque se podían, en este medio, rascar una muestra de bacterias de manera que se pudiese aislar una única bacteria. ¿Cómo sabemos esto? porque si obtenemos una colonia separada de las demás bacterias al día siguiente de rascar la muestra en esta placa de medio sólido, esto quiere decir que esa colonia procede de una única bacteria. De esta manera tan elegante se aíslan bacterias en los laboratorios de hoy en día, 140 años después del descubrimiento de Fanny Hesse.

Trabajar con cultivos puros, provenientes de una única bacteria, se ha convertido en un estandar en los laboratorios de microbiología. Esto es así porque en ciencia siempre se tiende a reducir variables. Si trabajamos con cultivos en los que puede haber distintas células, sin que estemos seguros de qué células se trata, entonces no nos podemos fiar de las conclusiones de nuestro estudio. Siempre habría un colega que nos diría ¡Eso depende! y tendría razón, dependería de lo que hubiese allí metido.
Los biofilms se pueden visualizar con microscopía confocal, se pueden disgregar y crecer en medio líquido, en placas Petri. La mayor parte de las bacterias crecen en biofilms asociadas a algún sustrato.
Hoy en día, los microbiólogos estamos empezando a trabajar con varias especies al mismo tiempo. Utilizamos unos reactores patentados por el Center for Disease Control de Atlanta, en los EEUU, en donde unas pequeñas piezas redondas sirven para que se forme una película, como las bacterias que crecen en las paredes de piscinas cuando están sucias, o en los bordes de nuestras bañeras, y en esa película (biofilm) pueden crecer otras especies. De esta manera empezamos a trabajar con cultivos controlados de dos especies, en un ambiente más tridimensional. Pero ya sabemos que no hay dos sin tres:

Los fagos son esenciales para la interacción bacteria-hospedador
Estudiando el microbioma de esponjas de la costa norte española, los investigadores se encontraron con un viroma impresionante. Al analizar este viroma encontraron que en los bacteriófagos (virus que atacan a las bacterias) contenían secuencias genéticas de repeticiones de ankirina.
Las ankirinas son proteínas que ayudan a las bacterias patogénicas o comensales para infectar y manipular a sus hospedadores eucarióticos. 

Las células de las esponjas y las de sus bacterias endosimbióticas son difíciles de cultivar. Así que probar el papel de la ankirina en la asociación de bacterias endosimbióticas y las esponjas es una tarea muy ingrata. En esos casos, los biólogos utilizan especies conocidas ¡Y a correr!. Obviamente, las conclusiones luego se extrapolan. Extrarpolar, para los lectores de memes y los estudiantes españoles de la Logse, es cuando se espera que lo que valga para unas especies valga para las otras, aunque como os podéis imaginar a veces esto no sucede así.
En las esponjas marinas que albergan bacterias endosimbióticas se han encontrado una panoplia de bacteriófagos (A).  Los experimentos in vitro revelaron que una proteína producida por un subconjunto de los virus transmitidos por esponjas, conocidos como ankifagos, parece ayudar a suprimir las respuestas inmunes en los macrófagos murinos cuando es absorbida y exhibida, o expresada y secretada por E. coli (B). Las células del sistema inmune destruyeron menos bacterias con la proteína ankirina comparado con bacterias que no expresaban esta proteína. Estos resultado sugieren que los ankifagos pueden facilitar la cohabitación de bacterias comensales con sus hospedadores eucariotas.  Fuente

Los fagos reducen la respuesta inflamatoria
Para probar el papel de la ankirina, lo que se hizo fue expresar la ankirina en Escherichia coli y dársela de comer a macrófagos de ratones. Lo que vieron los investigadores fue que los macrófagos comían menos E. coli con ankirina que sin ankirina.  Además se observó que cuando E. coli secretaba ankirina al medio los macrófagos dejaban de secretar sustancias que activaban la respuesta inflamatoria.
Los ankifagos introducen su genoma en la bacteria. En el genoma del ankifago contiene un gen para la producción de la proteína ankirina. Esta proteína reduce la respuesta proinflamatoria reduciendo NF-kB, Tnfa, Cxcl1, Ifnb, Il1b. Esto favorece la coexistencia de bacterias y macrófagos de ratón (arriba). En las bacterias que no expresan ankirina (abajo) son engullidas y destruídas por los macrófagos. Fuente
Ankirina por todas partes
Los investigadores buscaron en las bases de datos genómicas por otros especies en grupos distantes. Encontraron pruebas de que existía ankirina en otros microbiomas, incluidos microbiomas humanos. Este descubrimiento subraya la importancia que tienen los fagos en una relación a tres entre célula eucariota-bacteria-fago.

Estudiar bacterias aisladas no es entender qué es una bacteria
El estudiar bacterias aisladas en colonias ha permitido muchísimos avances. Sin embargo, la dimensión social de las bacterias ha sido más complicada de entender utilizando cultivos puros. Richard Lenski comenzó un experimento a partir de una colonia de E. coli. Separó este cultivo en seis y los dejó evolucionar en placas Petri durante años. Observó que con el tiempo y completamente al azar, estas seis colonias divergían genéticamente en el tiempo. De esta manera demostró que no existe un cultivo puro en el tiempo. Greg Velicer y otros investigadores del comportamiento social de las bacterias comprobaron que las bacterias Myxococcus xantus, también a partir de cultivos puros, cuando están sometidas a hambruna son capaces de diferenciarse en un cuerpo vegetativo que se eleva de la placa en donde crecen para formar unas esporas que tienen como objetivo diseminarse. Con esto quiero decir que en principio los cultivos, aunque sean puros y clonales pueden cambiar en el tiempo y dependiendo de las condiciones de alimentos. Si además, añadimos espacialidad y la presencia de otras especies todo se complica enormemente.
Si nosotros quisiésemos estudiar chimpancés tendríamos que ir a África. Poco podríamos entender sobre ellos estudiando chimpancés viviendo solos en una jaula de barrotes. Fuente
Crecer bacterias solas en cultivos sólidos en placas Petri no es fácil. Solo una minoría de bacterias crece en estas condiciones. Lograr cultivar una bacteria en placa Petri abre la posibilidad de investigar esa bacteria. Sin embargo, son bacterias aisladas, lo mismo que un chimpancé, un animal social, igual que las bacterias, viviendo aislado solito en una jaula.
Para crecer Legionella pneumophila hace falta añadir carbón activo. La función del carbón activo es capturar alguna sustancia que existe en el agar agar y que impide el crecimiento de Legionella. Si no le añadimos carbón activo Legionella no crece, pero si crecería una bacteria más generalista como E. coli. Hay una manera de crecer Legionella sin añadir carbón activo: si lavamos varias veces el agar agar y posteriormente lo secamos antes de utilizarlo para hacer las placas de Legionella, con el agar lavado Legionella puede crecer en las placas Petri.
Las bacterias tienen que crear interacciones con bacterias de su misma especie y otras, normalmente en biofilms. Tienen que crear territorios, fronteras. Estas son las limitaciones de trabajar con cultivos puros de bacterias.

Para saber más:
The scientist
https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(19)30428-7