Rhizopus stolonifer: alternancia entre ciclos sexual y asexual

 Los mohos zigomicetos son aquéllos que producen esporas mediante reproducción sexual. Se conocen aproximadamente 1.060 especies. Mayoritariamente viven en el suelo, o en órganos vegetales en proceso de descomposición o en substratos de origen animal. Algunos son parásitos de plantas, insectos y pequeños animales, mientras que otros viven en relación simbiótica con las plantas.

Las esporas sexuales se forman en una estructura esférica llamada zigoesporangio (de ahí el nombre de esta fila). Un zigosporangio contiene múltiples núcleos haploides de los dos padres dentro de una sola célula. Los núcleos haploides se fusionan para formar los núcleos diploides, que son equivalentes a los zigotos. La célula que contiene los núcleos es llamada zigospora

1. Formación de zigóforos, 2. Septo de fusión, 3. Progamentangios y septo gamentagial, 4. Disolución del septo de fusión, 5. Cariogamia y prozigosporanigo, 6. Zigosporangio con 1 zigóspora.

Su reproducción también puede ser asexual, para la que desarrollan unas estructuras llamadas esporangios localizadas al final de hifas aéreas de crecimiento vertical (esporangióforos) conteniendo millares de esporas asexuales. 

En productos alimenticios, los mohos zigomicetos más conocidos pertenecen al orden de los mucorales, como por ejemplo Rhizopus stolonifer, conocido también como moho negro del pan. Las especies del género Rhizopus son causantes de podredumbre en varios alimentos de origen vegetal como tomates, fresas, frutas de pepita y de hueso. 

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¿Por qué un huevo frito envasado es una mala idea?

A finales de los años 90, Javier Yzuel se encontraba estudiando un grado de FP de gestión de establecimientos de hostelería en Teruel. No imaginaba Javier Yzuel hace ocho años —en 2014, cuando solicitó la primera patente— que su invento llegaría a los lineales del supermercado ni que media España tendría algo que decir sobre él. "En este país cualquiera opina", responde al teléfono tras varios días guardando silencio público. 

Fig. 1. Javier Yzuel ha patentado los huevos fritos envasados

¿Por qué un huevo frito envasado es una mala idea desde un punto de vista microbiológico?

Un huevo sin cascar mantiene estéril su contenido. Cuando freímos unos huevos y los envasamos tenemos que añadir un preservante para evitar que se estropeen por acción de hongos y bacterias. Cuando comemos los huevos parte de estos preservantes reducen nuestro microbiota. Cada ronda en la que nuestro microbiota se reduce es seguida por un aumento de las bacterias con genoma más pequeño. ¿Por qué ocurre esto? por la dinámica del crecimiento exponencial.

Ejercicio 1: tenemos una bacteria Clostridium difficile que se divide cada 12 minutos. Otra bacteria, Lactobacillus acidophilus cada hora. En seis horas ¿Cuánta descendencia tendrá cada una?

Solución: Clostridium se dividirá 30 veces en seis horas mientras que Lactobacillus en seis horas se dividirá 6 veces. 2 elevado a 30 es igual a mil millones de bacterias. 2 elevado a 6 es igual a 64 bacterias.

Por lo tanto, este ejercicio ejemplifica como con la sucesión de ciclos de presión selectiva aumenta el número de bacterias patógenas con cromosomas más pequeños.

Fig. 2. En azul la oscilación del número de microorganismos en el intestino. Los triángulos rojos representan el aumento de variabilidad genética. La presión selectiva de los preservantes van seleccionando bacterias con cromosomas más pequeños y por tanto con ciclos de división celular más cortos.

Esta es la idea que subyace en este artículo publicado en Nature. 

Downward spiral y parasitismo

 El abuso de drogas y el parasitismo tienen mucho que ver. 

Fig. 1. Es asombroso el cambio que sufre la drogadicta desde 1983 a finales de 1985. Solo dos años de uso de crack tiene efectos devastadores.

Fig. 2. Las espirales, como esta escalera de triple hélice que se encuentra en el monasterio de San Martín Pinario de Santiago de Compostela, producen una fuerte sensación de que solo hay un sentido de marcha posible. Dicho en otras palabras: las espirales parecen que te atrapan.

Fig. 3. La hembra y el macho del pez rape abisal. Fuente

La secuencia de las figuras 1, 2 y 3 construyen por si solas una historia. Cuando una persona se vuelve adicta a drogas altamente adictivas como el crack, basuco en América Latina, deja de mantener relaciones sanas con las otras personas. Por relaciones sanas me refiero al respeto mutuo y a la confianza. Los drogadictos abusan de la confianza de familiares y amigos. Traicionan a sabiendas su confianza. 

Fig. 4. 

Las relaciones de amistad se basan en respetar las dos direcciones entre los participantes. A respecta y tiene confianza en B y viceversa. Es lo que define a las relaciones simbióticas, mutualistas. El drogadicto salta de este tipo de relaciones simbióticas, mutualistas a las relaciones parasíticas. Esta dependencia, tando de las  drogas como de los familiares y amigos a los que extorsionar van degradando físicamente al afectado. Los parásitos son una caricatura de sus pares no parasíticos. En la figura 3, observamos como el macho del pez rape pasa a depender de la hembra una vez que copula con ella. A partir de ese momento, la hembra se vuelve el hospedador y toma la responsabilidad de alimentarse. El macho se convierte en un apéndice cuya única función es la de proveer espermatozoides. 

Es muy habitual que aquellas especies que se han especializado en una interacción parasítica con su hospedador, tengan una reducción de genes. Las especies parásitas siempre tienen menos genes que las especies de vida libre. ¿Qué función tienen genes que no se necesitan? ninguna. Si se pierden genes no les afecta en nada. 

El parásito busca debilidades en el hospedador para obtener recursos

Esta concepto es confuso porque un depredador busca a los individuos más débiles de una manada a la que va a depredar. No es una característica propia de un parásito. Lo que si hace un parásito es que el espacio del hospedador se convierte en su espacio. Al vivir dentro de otro cuerpo, el parásito, además de tener que cumplir con sus propias exigencias biológicas tiene también que cumplir con las exigencias biológicas del hospedador. En ese sentido, la totalidad de los parásitos busca preservar la vida de su hospedador, al menos hasta que tiene la oportunidad de pasar a otro hospedador. Por este motivo, el parásito observa a su hospedador. El drogadicto, como parásito, aunque ya no mantiene una relación de amistad o de familia, procura mantener en el hospedador la ilusión de que todavía lo es. De esta manera, para él es más fácil obtener recursos. La prostitución es una actividad parasítica, en la que la prostituta vive a expensas de las urgencias sexuales de los clientes. Las mujeres con cirugía estética exagerada,  proporcionan a sus hospederos, o "sugar daddies", rango en las estructuras sociales masculinas. 

Por tanto, apelar a la amistad, a los lazos familiares, a la necesidad de estatus en ambientes masculinos o la satisfacción de urgencias sexuales, convierte a los drogadictos, de ambos sexos, en extorsionadores o proveedores de servicios sexuales. Cuando el drogadicto es un ladrón, la interección es entonces competitiva. 

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La paradoja del cubo de cangrejos versus altruismo

La paradoja del cubo de cangrejos nos explica que si metemos cangrejos en un cubo, a pesar de que pueden alcanzar el borde y salir del cubo, no lo consiguen nunca porque cuando uno agarra el borde y está a punto de salir, los cangrejos que todavía están en el cubo lo agarran y lo bajan. 

De esa manera, no hay que preocuparse de que no escapen. Los mismos cangrejos se autosabotean. 

En las hormigas, los individuos son parte de un superorganismo. El superorganismo asume que algunos individuos tienen que morir para que el superorganismo funcione. Fuente

En 2016 escribí sobre la paradoja del cubo de cangrejos es un tema que me ha estado rondando en la cabeza desde hace tiempo.

La microbiología, tanto de bacterias, como de hongos, se ha basado en estudios de células planktónicas, es decir, células aisladas, que crecen en líquido. Sin embargo, la mayoría de estos microorganismos crecen en biofilms polimicrobianos. Por ejemplo, un trabajo que hice hace tiempo trata sobre: "Actividad in vitro de dalbavancina en combinación con anidulafungina frente a biopelículas polimicrobianas de Staphylococcus haemolyticus y Candida albicans" El resumen del trabajo sería: 

"Las infecciones por catéteres y prótesis se han convertido en los últimos años en un problema de salud pública y se han agudizado por la formación de biopelículas bacterianas. Staphylococcus haemolyticus, un microorganismo coagulasa negativo, se ha convertido en un patógeno sucesivo en este tipo de infecciones. Candida albicans es una levadura cuya prevalencia en infecciones a dispositivos invasivos ha aumentado. Estos microorganismos son generadores de biopelículas, aumentando la dificultad del tratamiento y dificultando así la evolución clínica del paciente. El uso de dalbavancina, un lipoglucopéptido semisintético, es un nuevo método en el tratamiento antibiótico de biopelículas formadas por microorganismos grampositivos. La anidulafungina, una equinocandina muy prometedora para controlar la resistencia de la levadura, se considera un probable agente de desintegración de biopelículas. Este trabajo demuestra un aumento en la tolerancia antimicrobiana al comparar los microorganismos estudiados en forma de biopelículas con sus formas sésiles. La dalbavancina se utilizó como opción terapéutica frente a los biofilms formados por el microorganismo grampositivo. Se probó el aumento de la tolerancia de C. albicans a la anidulafungina en el caso de un biofilm polimicrobiano formado por estos dos microorganismos".

Entendemos los experimentos cuando tratamos con antimicrobianos células individuales en cultivos puros, esto es, en los que solo se encuentra esa bacteria. Tratar complejos polimicrobianos en los que los hongos o las bacterias tienen comportamientos sociales... Eso es mucho más complejo. Sin embargo, a la hora de estudiar la resistencia tenemos que entender que en la variabilidad de los microorganismos, además de haber distintas mutaciones nos encontramos en que hay organismos capaces de formar biofilms y otros que no. Los organismos que fabrican biofilms funcionan más como superorganismos, en donde hay células que se suicidan para aumentar la variabilidad de la población. 

Las microalgas eutrofizarán el océano

 Están aumentando las microalgas en el mar. Esto preocupa a los científicos. 

Fig. 1 Golfo de Vizcaya y afloramiento de microalgas. Fuente: NASA

Ahí va mi predicción: con el aumento de los incendios forestales, las cenizas servirán para fertilizar el agua y los afloramiento de microalgas en la superficie del mar aumentaran. La consecuencia es que las plantas del mar, algas sésiles y plantas superiores como las poseidonias, desaparecerán por falta de luz. La alteración será, por tanto, que desapareceran los organismos pluricelulares a expensas de los microscópicos. 

Desde una punto de vista ecológico es preocupante por la pérdida de diversidad que supone. Si la gente no entiende el concepto de diversidad ¿Quién se va a preocupar de ello? Por ese motivo, ideas tan descabelladas como eutrofizar a propósito el mar, en según que sectores, parece una buena idea.

Prueba del estreptococo en el embarazo

El estreptococo betahemolítico de grupo B (EGB) es un tipo de bacteria que suele habitar en el tubo digestivo, el tracto urinario y la zona genital, la vagina y el recto. Si la embarazada transmite la bacteria al pequeño en el parto, el estreptococo puede provocar al recién nacido enfermedades como neumonía, meningitis y otras. Es entendible la gravedad de que el bebé se contagie sin haber sido debidamente protegido previamente.

El examen, breve e indoloro, se realiza en el hospital a partir de la semana 35 de gestación. Consiste en la introducción de un algodón compacto en la vagina y en el recto (frotis), para recoger las muestras correspondientes, que posteriormente serán analizadas. Si el resultado es negativo, como sucede en la mayoría de ocasiones, no hay que tomar más medidas a este respecto.

Sin embargo, si el resultado del test es positivo, el ginecólogo que sigue el embarazo avisará a la futura mamá y la convocará para prescribirle un tratamiento específico para eliminar la bacteria antes del parto. De esta manera, se evita que la bacteria pueda estar presente en el momento del nacimiento del bebé.

El tratamiento consiste en la administración de antibióticos durante unos 10 días. Los antibióticos que se suelen prescribir en este caso suelen ser la amoxicilina y la penicilina, pero siempre corresponde al médico determinar y prescribir el tratamiento más adecuado para cada caso.

Colonias beta-hemolíticas de Streptococcus agalactiae en agar sangre.

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