Escribo para mí, para recordar algunas ideas que me interesan. Con el tiempo he descubierto que existe más o menos un nexo común en esas ideas. Aviso: Este blog no es un consultorio de salud.
O mía o de nadie: el egoísmo hecho sistema biológico
Hay sistemas sociales que tienen semejanzas con este tipo de sistemas toxina-antitoxina. Por ejemplo la pertenencia a: mafia, determinadas sectas, partidos de extrema derecha o extrema izquierda, grupos terroristas...
Tipos de sistemas TA y mecanismo de acción
Textos y figuras extraídas de la tesis de grado de Victor Fernández Juárez. Los sistemas TA son un grupo muy heterogéneo y que se clasifican en función del mecanismo de acción de la antitoxina, de tal manera que las diferentes familias de TA se agrupan en cinco tipos (Mruck, 2014), tal y como se ve en la figura 2. En el tipo I, la antitoxina es un mRNA que se comporta como un antisentido al mRNA de la toxina, formando un híbrido que será degradado; tipo II, tanto la toxina como la antitoxina se codifican como proteínas que interaccionan formando un complejo en el que se inactiva la toxina, y además la propia antitoxina puede tener un dominio de unión al DNA regulando el locus toxina-antitoxina; En el tipo III, la toxina se codifica como una proteína mientras que la antitoxina es un RNA que interacciona directamente con la dicha toxina, inactivándola; en el tipo IV, nuevamente ambas se codifican como proteínas, pero en este caso la antitoxina protege las dianas que ataca la toxina; en el tipo V, la antitoxina se codifica como una proteína y se comporta como una ribonucleasa eliminando el mRNA de la toxina.
En los sistemas TA de tipo I, generalmente la toxina que se codifica es una pequeña proteína hidrofóbica que se inserta en la membrana plasmática, generando un poro que afecta al potencial de membrana, inhibiendo la síntesis de ATP. El sistema TA mejor estudiado es el hok/sok,sistema en el cual Hok se comporta como una toxina que afecta a las membranas celulares y Sok es la antitoxina, cuyo RNA se une al mRNA de la toxina propiciando su degradación y su neutralización. Los sistemas TA de tipo II se encuentran ampliamente distribuidos en multitud de especies de bacterias y existe toda una amplia gama de familias que forman parte de este tipo, tal y como se ve en la tabla 2, destacando las familias mazEF, phd/doc, vapBC, ccdAB, epsilon/zeta y hipAB (Wen, 2014). Las toxinas codificadas tienen numerosas dianas que afectan principalmente a la replicación, síntesis proteica y la síntesis de la pared celular, como se observa en la tabla 2. En condiciones de estrés, la antitoxina codificada es degradada por proteasas dependientes de ATP tales como las de la familia Lon o Clp, de manera que la toxina escapa del control de la antitoxina y puede llevar a cabo su efecto en las dianas mencionadas. En los sistemas TA de tipo III, las antitoxinas son pequeños RNA transcritos de pequeñas secuencias en tándem corriente arriba de la secuencia que codifica para la toxina. El primer sistema descrito fue el toxN/toxI en el cual ToxN se comporta como una toxina proteica con actividad ribonucleasa como se puede ver en la tabla 2, mientras que ToxI es un pequeño RNA que se une a la toxina inhibiéndola. Los sistemas TA de tipo III podrían tener un efecto protector contra los bacteriófagos.
Los sistemas TA de tipo IV y V, son los dos últimos sistemas descubiertos, y solo se conoce un sistema TA de cada uno. En el tipo IV se conoce el sistema cbtA/cbeA también llamado yeeU/yeeV, en el cual la antitoxina CbeA interacciona con el citoesqueleto, evitando la unión de la toxina CbtA a esta estructura, cuya acción es la de inhibir la polimerización del citoesqueleto como se observa en la tabla II, inhibiendo la división celular. En el tipo V se conoce el sistema GhoT-GhoS, en el cual la antitoxina GhoS es una proteína con actividad ribonucleasa que degrada el mRNA de la toxina GhosT, cuya acción es la de lisar la membrana celular, tal y como se ve en la tabla 2.
Bibliografía
Mruk I, Kobayashi I. To be or not to be: Regulation of restriction-modification systems
and other toxin-antitoxin systems. Nucleic Acids Res. 2014;42(1):70-86.
Wen Y, Behiels E, Devreese B. Toxin-Antitoxin systems: Their role in persistence,
biofilm formation, and pathogenicity. Pathog Dis. 2014;70(3):240-9.
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 Mail “Si 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.
