viernes, 13 de abril de 2018

¿Curar pacientes es un modelo de negocio sostenible?


Extracto de Un mundo feliz de A. Huxley:

"Nuestro Ford (se refiere aquí el autor a Henry Ford, el industrial automovilístico de Detroit) hizo por su propia cuenta una enormidad para modificar el énfasis de la verdad y la belleza hacia la comodidad y la felicidad. La producción masiva exigía ese cambio. La felicidad universal mantiene las ruedas girando constantemente; la belleza y la verdad no pueden.Y, por supuesto, cuando llegó a ocurrir que las masas tomaban poder político, entonces era la felicidad lo que contaba y no lo la belleza y la verdad. Sin embargo, pese a todo, la investigación científica aún era permitida. Las personas aún seguían hablando de la belleza y la verdad como si fueran bienes soberanos. Hasta el tiempo de la Guerra de los Nueve Años. Eso hizo que cambiaran de tono completamente. ¿De que sirven la belleza o la verdad o el conocimiento cuando las bombas de anthrax están brotando por todas partes? En ese momento la ciencia empezó a ser controlada por primera vez... Las personas estaban listas hasta para que les controlaran sus apetitos. Todo por una vida tranquila. Hemos seguido controlando las cosas desde entonces. No fue muy bueno para la verdad, por supuesto. Pero ha sido muy bueno para la felicidad. Uno no puede tener algo gratis. La felicidad se debe de pagar".

No ha hecho falta esperar a una guerra bacteriológica para que el  capitalismo se adueñe del conocimiento y la ciencia. Goldman Sachs, en un informe publicado por la empresa el 10 de abril de este años se plantea si curar pacientes es un negocio sostenible. Ver la noticia AQUÍ.

miércoles, 11 de abril de 2018

Ser buen profesor paga la pena

Hoy un alumno me enseñó algo que no sabía hacer. Fue emocionante. Qué él supiese resolverlo de esa manera me habló que en algún momento, aparte de la propia inteligencia del alumno, tuvo un buen profesor de matemáticas que supo explicar correctamente cómo se manejan los exponenciales. Algo que por lo visto, o bien yo no tuve, o bien carezco de la habilidad matemática para haberlo aprendido.

El problema que les puse fue el siguiente: tenemos 1 fragmento de ADN que queremos amplificar hasta 1 millón de copias. Si cada ciclo de PCR dura un minuto. ¿Cuánto tiempo pasará hasta que tengamos 1 millón de copias?

Yo cogí la calculadora y multipliqué de uno a dos y de dos a cuatro... y dándole 20 golpecitos al igual, cada golpecito 1 minuto, llegué a 1,048,576. Mi alumno lo resolvió elegantemente de la siguiente manera:

martes, 10 de abril de 2018

La quina en el Archivo de Indias de Sevilla

En el Archivo General de Indias de Sevilla se conserva un dibujo de los montes reservados para el cultivo de los árboles de la quina de 1769
Fotografía: Vianney Hidalgo
Fotografía: Vianney Hidalgo

lunes, 9 de abril de 2018

Hacer que llore Charles Darwin

Mi ojos sangraron al leer esta respuesta:
La pregunta es: Cuando aparecieron las bacterias aerobias ¿Qué ocurrió con las bacterias anaerobias?

La respuesta: "Las bacterias aerobias aparecieron cuando los mamíferos aparecieron en la tierra, es decir, es el origen de la vida terrenal, ya que antes era solo en el agua; las bacterias anaerobias siguen existiendo aún, en el caso de seres que viven en el agua, y en el ser humano, al hacer ejercicio usamos respiración anaerobia. Por lo tanto, aún siguen existiendo bacterias anaerobias, pero igualmente hay bacterias que se adaptaron".

Mira que les digo que las bacterias no se adaptan... se botan no más... no pues así


Los colores alucinantes de las bacterias

El biólogo sintético Tal Danino manipula bacterias en su laboratorio para crear patrones de colores alucinantes. Leer el artículo aquí

jueves, 5 de abril de 2018

Neisseria gonorrhoeae, el rey del disfraz

La bacteria Neisseria gonorrhoea tiene una personalidad definida. Es un patógenos obligado humano, es decir, que si no está con nosotros no está con nadie, es más necesita del cuerpo humano para vivir porque no es capaz de vivir por sus propios medios en el medioambiente.
Esta bacteria va de dos en dos, por eso se llama diplococo (dos cocos). Se observa esa melenilla que es muy característica. Esos pelos, o fimbrias, le sirven para agarrarse a los epitelios, para intercambiar ADN, porque las fimbrias son huecas y pueden funcionar como penes bacterianos. Pero claro, son muy visibles y pueden ser reconocidos por las células del sistema inmune. Por ese motivo, N. gonorrhoea cambia la composición de sus pelos cada cierto tiempo. Es lo que se llama variación antigénica.

Los delincuentes hacen algo parecido. Por ejemplo, en la película "La Virgen de los sicarios" el sicario protagonista comete un crimen, da la vuelta a la esquina, se cambia la chompa y vuelve al lugar del crimen como si nada convencido de que nadie lo va a reconocer:


Cuando utilizamos analogías hay que ser muy cuidadoso porque en ciencia si hay algo que es necesario es el rigor, es decir, que lo que se dice se ajuste a lo que sabemos. Por ese motivo, en el siguiente video, a pesar de que la idea es buena, no se ajusta a la realidad:
No se trata de que unas tengan chalecos antibalas buenos y las otras no. Eso podría ser una buena analogía para bacterias que tengan cápsula antifagocitaria y otras no, pero la variación antigénica de N. gonorrhoea no se puede explicar así. La bacteria cambia la composición de su melena de fimbrias y así pasa desapercibida. Es una de las razones por la cual es muy difícil desarrollar una vacuna contra este patógeno.

martes, 3 de abril de 2018

Perros que dispersan bacterias resistentes a los antibióticos

En la Universidad de las Américas, con David Ortega, estamos realizando un trabajo sobre bacterias con resistencia a los antibióticos en las heces de perros que se encuentran en uno de los parques de Quito.
Hemos visto señales como la que se ve arriba intentando asustar con videovigilancia a los dueños de perros que no recogen las heces. 
Cerca del parque Lineal de Quito acaban de abrir un macro hospital. La idea en el futuro será conocer si hay relación entre las bacterias de los parques y las que se encuentran dentro del hospital.
Nuestra sorpresa ha sido ver que en su día se habían instalado fundas de plástico gratuitas en el parque. La pena es que estos dispensarios de fundas estaban vacíos. Quizás sería buena idea que los policías que recorren el parque lleven fundas plásticas y que la ciudadanía sepa que ellos las tienen para que se las pidan.
Existe carteles exhortando a los usuarios del parque a recoger los excrementos de sus perros.
Y aquí el autor del blog, vestido para la ocasión, buscando perritos para cogerlos "in fraganti".

lunes, 2 de abril de 2018

Tuberculosis, el precio de convivir con las vacas

El precio de beber leche

El ser humano es el único reservorio natural de Mycobacterium tuberculosis. Los estudios genéticos muestran que proviene de Mycobacterium bovis. ¿Cómo una bacteria patógena de vacas acabó especializándose en humanos? la razón es la domesticación. A fuerza de convivir con vacas, el M. bovis comenzó a infectarnos y la evolución seleccionó cepas que cada vez estaban más especializadas en humanos hasta que hoy en día tenemos dos especies diferentes M. tuberculosis y M. bovis
Hemos evolucionado como especie de la mano de nuestras enfermedades, algunas de las cuales son fruto de nuestra estrecha cohabitación con los animales domésticos, por ejemplo la tuberculosis, una bacteria que causaba tuberculosis en vacas, Mycobacterium bovis, se adaptó a los humanos durante el proceso de domesticación de la vaca y hoy en día tenemos una especie Mycobacterium tuberculosis que infecta a 1 de cada tres humanos

Colonias de M. tuberculosis en agar de Löwenstein-Jense después de 8 semanas de incubación. Esta bacteria es tan rica en lípidos que su superficie es hidrofóbica. Pinchar estas colonias cuesta porque son duras. Por este motivo son resistentes a muchos desinfectantes y a las tinciones habituales.
La complejidad de la pared de M. tuberculosis incluye también la presencia del factor de acordamiento, que químicamente es el dimicolato de trehalosa. Este factor de virulencia inhibe la respuesta inmunitaria al inhibir la migración de los leucocitos, y además confiere a la célula una característica forma en serpentina.
Los pueblos que domesticaron a las vacas adquirieron primero la tuberculosis. Cuando estos pueblos ganaderos se encontraron con otros pueblos que carecían de esta tecnología, obviamente mostraban una superioridad tecnológica y también inmunológica frente a esta enfermedad. De hecho, los pueblos no contactados suelen sufrir de altas tasas de tuberculosis cuando entran en contacto.

Mantoux o prueba de la tuberculina

El test de Mantoux es la prueba que consiste en inyectar antígenos purificados de Mycobacterium tuberculosis a una persona para comprobar si se ha producido contacto con  Mycobacterium o con la vacuna BCG pero sin dejar huella.
 Entre las 48 y las 96 horas se puede ya leer el resultado
El Quantiferon, o IGRA, tiene el mismo fundamento que el Mantoux con la diferencia de que el antígeno de TB (tuberculosis) empleado es específico de M. tuberculosis, por lo que evita los falsos positivos por micobacterias atípicas. No es una intradermorreacción. Del paciente se toma una muestra de sangre en tres tubos (neutro; con antígeno de M. tuberculosis, con mitógeno para detectar los casos de falso negativo por anergia, es decir por incapacidad de los linfocitos de reaccionar frente a un antígeno). El paciente que ha estado expuesto a TB y ha desarrollado una respuesta inmune va a tener circulantes LTh (CD4+) específicos capaces de reconocer el antígeno de TB e iniciar una respuesta de reclutamiento de células inmunitarias mediante la liberación de gamma interferón que es lo que se detecta mediante un ELISA.

Inhibición de la maduración del fagosoma: clave en el éxito como patógeno



La proteína EEA1 se localiza exclusivamente en los endosomas tempranos y tiene un papel importante en el tráfico de endosomas. EEA1 se une directamente al PI-3-P, que es una proteína típica de la membrana plasmática, en su cara citoplasmática, lo hace por su extremo C-terminal, en el dominio FYVE y forma un homodímero

EEA1 actúa como una molécula de anclaje que se acopla a vesículas que portan SNAREs. Esto permite que los endosomas se acerquen el uno al otro y que, por último, se fusionen y el contenido del endosoma se entregue.

Además EEA1es un efector de RAB5A al cual se une vía un dedo de zinc en el N-terminal y esta unión es necesaria para la fusión de los endosomas tempranos y tardíos.

RAB5A se localiza en los endosomas tempranos donde está implicada en el reclutamiento de RAB7A y por tanto en la maduración de esos compartimentos en endosomas tardíos. Estas RABs permiten la maduración de los endosomas por ayudar al transporte de vacuolar (H+)-ATPasas (V-ATPasas) de la red Trans-Golgi a las vesículas endocíticas. Cuando estas ATPasas están en las vesículas van a acidificarlas, que es parte del proceso de maduración hasta que se fusionan con el lisosoma.
M. tuberculosis detiene la maduración del endosoma temprano antes de que se convierta en tardío y se fusione con el lisosoma

M. tuberculosis impide la fusión del fagosoma con los lisosomas. Logra esta hazaña bloqueando la unión de EEA1, Legionella pneumophila hace algo parecido


Un tercio de la población mundial está infectada

La enfermedad es más frecuente en el Sudeste Asiático, África subsahariana y Europa del Este. Es curioso notar la alta prevalencia en la región andina. El estado de hacinamiento de las cárceles de la región, la altitud, el frío y que es una región extractivista en la que muchos obreros trabajan en minas sin la protección necesaria pueden servir de marco para entender esta alta tasa de infección.
Fuente: Data from World Health Organization. Global tuberculosis control: WHO report 2010. Geneva: World Health Organization; 2010.

Dos millones de muertes

La diseminación a otras localizaciones ocurre fundamentalmente en pacientes inmunodeprimidos. Estudios calculan que M. tuberculosis es responsable de entre 1.5 y dos millones de muertes al año en el planeta, superando al SIDA como enfermedad infecciosa más letal. El problema, sin embargo, radica más en la pobreza que en otras causas.

Casos. En 2012 hubo 8,6 millones de nuevos infectados por tuberculosis. En 2000 eran 9 millones. La enfermedad tiene una forma pulmonar mayoritaria, pero hay otras (pleural, visceral, cerebral).
Exposición. Un 30% de la población mundial ha estado expuesta al bacilo de la tuberculosis, pero solo una pequeña parte desarrollará la enfermedad. Suelen ser personas vulnerables, por malnutrición o inmunodeficiencia.
Contagio. Para que haya contagio hace falta una exposición cercana a la persona infectada. El bacilo se transmite por el aire.
Mortalidad. Los tratamientos actuales son muy eficaces si se siguen bien. La tasa de mortalidad está en unas 12 de cada 100.000 personas. En 2012 fueron 1,3 millones, incluyendo 320.000 que también tenían VIH.
Países. 22 países reúnen el 80% de los casos. Los asiáticos (China, India, Indonesia, Filipinas... etcétera) representan el 60% de los casos. El resto se concentra en el sur de África y Brasil.

Vacuna bovina Calmette-Guerin

Se trata de una vacuna de Mycobacterium bovis cepa de Calmette-Guerin. Esta vacuna se recomienda de rutina en el momento del nacimiento en países de alta prevalencia de tuberculosis. Esta vacuna también se utiliza en la lepra y al ser inmunoestimulante, en el cancer de vejiga y en el melanoma.

¿Cómo te infectas de TB? 

La tuberculosis se adquieres por la inhalación de partículas infecciosas en forma de aerosoles. 
A los pacientes que eliminan bacilos en sus secreciones se les denomina "bacilíferos, son fuente de contagio y requieren aislamiento aéreo
Kohinur Begum, enferma de tuberculosis, con su hijo frente a su casa en un suburbio de Chittagong (Bangladesh). Fuente
 ¿Pueden los bebes estar contagiados de tuberculosis? 

Si. Se pueden contagiar de la madre por:Transmisión transplacentaria a través de la vena umbilical al hígado del feto o por aspiración o ingestión de líquido amniótico infectado. Los recien nacidos se pueden contagiar también por vía aérea procedente de contactos cercanos (familiares o personal de la sala de recién nacidos). Alrededor del 50% de los hijos de madres con tuberculosis pulmonar activa presentan la enfermedad durante el primer año de vida si no se indica quimioprofilaxis o vacuna BCG.

 El granuloma, un ecosistema en donde infectar y reinfectar

La bacteria penetran en los macrófagos alveolares por fagocitosis y en ellos inhiben la acidificación del fagosoma y la posterior fusión del fagosoma-lisosoma, con lo que se replican libremente.

También los macrófagos circulantes y los linfocitos son atraídos hasta los focos de infección por los bacilos, restos celulares y factores quimiotácticos del hospedador. Se forman entonces las características células de Langerhans
Las células de Languerhans son macrófagos fusionados que dan lugar a células gigantes multinucleadas. El granulona (izquierda) es una estructura en donde TB en la necrosis caseosa, es decir, los restos de los macrófagos y la bacteria, reclutan nuevos macrófagos, que a su vez reclutan linfocitos y todo esto está rodeado por fibroblastos. Es una estructura dinámica en donde los macrófagos se van destruyendo por la multiplicación de la bacteria aunque esta también va siendo degradada y la población se mantiene más o menos estable.

El granuloma se caracteriza por poseer tejido necrotico caseoso en su interior, formado por una trama de fibrina  rica en acido hialuronico y colageno donde contienen bacilos extracelulares  en estado latente donde son dificiles de ser reconocidos y destruidos por los macrofagos del granuloma
Finalmente en el 90% de los casos la pequeña poblacion bacilar del granuloma crónico acaba siendo destruida previa fibrosis y reabsorción del granuloma en un proceso de años de evolucion. Pero el 5-10% restante  puede desarrollar la enfermedad tuberculosa
 La respuesta inmune es fundamental para el control de la infección. La replicación intracelular de las micobacterias estimula tanto la producción de linfocitos T-helper (CD4+) como a los linfocitos T citotóxicos (CD8+). La activación de las células T-helper lleva a la producción de anticuerpos, pero estos no son eficaces para el control de la tuberculosis puesto que las micobacterias se encuentran protegidas dentro de las células. Aún así, los linfocitos T-helper también liberan interferón gamma y TNF-alfa y otras citoquinas que activan a los macrófagos, para que eliminen al microorganismo. Las células T citotóxicas (CD8+), por otro lado, pueden lisar a las célular fagocíticas que contienen las bacterias en replicación, contribuyendo a la eliminación de la tuberculosis.

Después de la tormenta llega la calma

Finalmente, según sea de exitosa la respuesta inmunitaria se conseguirá controlar la infección, o bien, se desarrollarán los síntomas clínicos. Alrededor del 60% de las personas infectadas van a desarrollar una forma latente asintómática que posteriormente puede reactivarse, generalmente asociado a una patología inmunosupresora, siendo el VIH la patología que más riesgo confiere de desarrollar una tuberculosis. En todos los pacientes que van a ser sometidos a un tratamiento inmunosupresor debe realizarse un screening de TB latente (prueba de la tuberculina).

Si tengo TB latente ¿Quiere decir que tengo M. tuberculosis en el cuerpo?

Si, aunque en muchas personas, la infección de tuberculosis latente nunca se convertirá en la enfermedad de tuberculosis. Pero algunas personas con la infección de tuberculosis latente tienen más probabilidades que otras de desarrollar la enfermedad de tuberculosis. Entre quienes tienen un riesgo alto se encuentran:
  • Las personas con la infección por el VIH.
  • Las personas que se infectaron por las bacterias de la tuberculosis en los últimos 2 años.
  • Los bebés y los niños pequeños.
  • Las personas que se inyectan drogas ilegales.
  • Las personas que tienen otras enfermedades que debilitan el sistema inmunitario.
  • Las personas de edad avanzada.
  • Las personas que en el pasado no recibieron el tratamiento apropiado para la tuberculosis.
Si tiene la infección de tuberculosis latente (una reacción positiva a la prueba cutánea de la tuberculina o un resultado positivo a la prueba de sangre) y pertenece a uno de estos grupos de riesgo elevado, debe tomar antibióticos para evitar la enfermedad de tuberculosis.
Cuadro clínico de TB en los pulmones

En el contexto de las primoinfección, localizándose a nivel pulmonar, y que en la mayoría de los casos cursa de forma subclínica y cura espontaneamente, pudiendo dejar un pequeño nódulo calcificado: lesión de Ghon
La flecha blanca señala la lesión de Ghon, un pequeño nódulo calcificado que se puede ver en radiografía.
En el caso que se manifieste clínicamente, se caracteriza por febrícula, pérdida de peso, tos y por expectoración de sangre. En fases más avanzadas de la tuberculosis pulmonar es característica la formación del caseum y la formación de cavernas pulmonares, que facilitarán la diseminanción. En niños e inmunodeprimidos es más fácil que pueda haber una diseminación dando lugar a formas graves como la TB miliar o la meningitis tuberculosa.
Debido a la sintesis de proteasas por parte de los macrofagos o los mismos bacilos se destruye el tejido fibrotico que estructura EL CASEUM y se LICUEFACTA. Este tejido licuefactado constituye un excelente caldo de cultivo para los bacilos  que se multiplican  extracelularmente a gran velocidad  induciendo la expansion acelerada del granuloma y con ello la destruccion del tejido que lo circunda.
CASO CLÍNICO

Varón de 35 años, preso en la Penitenciaría del Litoral, refiere que desde hace cuatro semanas ha venido padeciendo de sudoración profusa en la noche, perdida de apetito y fatiga.
Desde hace un mes y medio ha sufrido de tos con expectoración verdosa y  hace dos días se volvió sanguinolenta. Ha bajado de peso y se alimenta menos.
Sin antecedentes patológicos personales.
T° 39°C. Paciente caquéctico. Pulmones: soplo tubárico y estertores en campo pulmonar derecho.
El cultivo de esputo evidenció bacilos alcohol-ácido resistentes fuertes, se espera resultados del cultivo que toman tres semanas.
Se inicia tratamientos con: isoniacida, pirazinamida, etambutol y rifampicina.