viernes, 17 de mayo de 2019

Proteus, la bacteria creadora de fronteras

Las copas de los árboles no están entrelazadas entre si sino que forman un espacio en el que apenas se tocan

Si los individuos tienen que estar diferenciados para poder seleccionados, parece como si los colectivos también tuviesen mecanismos para no mezclarse, para individualizarse creando fronteras. Las bacterias parecen que han sido también precursoras en el establecimiento de fronteras.

Proteus, la bacteria creadora de fronteras
El cultivo tiene en el medio una membrana anapora la cual permite pasar moléculas pero no permite el contacto de las bacterias. Los investigadores vieron que Proteus mirabilis necesitaba el contacto célula a célula para formar una frontera.
Proteus mirabilis desarrolla una frontera entre Proteus mirabilis de distintas cepas como se puede observar en la fotografía de arriba. A la izquierda se ve como se siembran dos cepas distintas de Proteus, la cepa ip1 y la ip2. A la derecha cuando las colonias crecen se ve como se forma una frontera entre ambas. Esto lo descubrió Dienes en 1946. La frontera es real, las células de una cepa respetan la frontera y no invaden el territorio de la otra cepa, de hecho la frontera es una brecha entre ambas colonias, como si fuera un valle.

Cuando los investigadores introdujeron una membrana que impedía el contacto físico entre estas cepas no se producía la frontera. La membrana dejaba pasar hormonas o toxinas, pero por lo visto Proteus mirabilis no agrede con toxinas a la cepa distinta. Lo que parece es que la reconoce.

Gibbs y Greenberg publicaron en 2008 un artículo en Science en el que descubren unos genes responsables. Cuando quitan estos genes Proteus no crea frontera, y cuando se los vuelven a meter Proteus vuelve a crear frontera. El trabajo no es técnicamente novedoso, pero que unos genes controlen algo tan "intangible" como la capacidad para formar una frontera es alucinante y abre y expande el campo de la sociobiología en bacterias. Podéis escuchar el podcast sobre esta noticia aquí.

Cuando no se tiene nada que defender mejor no tener fronteras

Es el caso de los gallegos, un pueblo con una cultura distinta que no encaja en la cultura mayoritaria castellana y que vio en el siglo XIX como se priorizaban económicamente otras zonas de España y al que no le quedó otra opción que la emigración para mejorar sus condiciones de vida.
Rafael Dieste (Rianxo 1899, Compostela 1981) definió de esta manera "sui generis" y romántica la diáspora gallega. Según el autor, en Galicia no se emigra por falta de oportunidades económicas, sino que emigramos porque Galicia no tiene confines determinados
El gallego fuera de su comunidad era y es un camaleón, un adalíz de la integración ¿Qué hay que hacerse pasar por loco? se hace. Se pueden reunir en Casas de Galicia, pero las raíces se pierden en la segunda generación de unos hijos fruto de matrimonios con locales. Perder identidad y por tanto difuminar aquello que nos separa es una estrategia de supervivencia.

Crear fronteras para mantener privilegios

En el siguiente video, a partir del minuto 16:24, el profesor de política de la Universidad Complutense de Madrid, Jorge Verstrynge, aclara en la entrevista que cree que si los obreros tienen patria
En el minuto 17:50 dice sobre el obrero: "¿Ud que derechos tiene? Mire Ud, lo que me da mi DNI (la cédula de identidad en España) y lo que me da mi tarjeta de la Seguridad Social... si me quita Ud eso ¿Qué me queda? pues nada". Según Verstrynge las fronteras, la identificación nacional, sirve para defender esos derechos.

En España, antes de la expulsión de musulmanes y judíos había una pugna entre los bloques cristiano y musulmán. La nobleza cristiana, de origen germánico y naturalizada durante siglos, tenía en mente la reconquista de los antiguos territorios que finalmente consiguen con la toma de Granada en 1492. A partir de entonces se establece un sistema de castas. Ya no solo había una división entre la nobleza de origen germánico y el pueblo, antiguos ciudadanos hispano-romanos convertidos al cristianismo, ahora, existían cristianos nuevos, moriscos, judíos. Para distinguir a los ganadores, los cristianos viejos, se estableció la costumbre de dar dos apellidos, uno del padre y otro de la madre. De esta manera, los cristianos viejos podían distinguir a aquellos que no lo eran por sus apellidos y exigir sus privilegios. Esta mentalidad de castas se exportó a las Américas y se plasmó en una pigmentocracia que continúa hasta nuestros días: cuanto más blanco mejor eres.
Cuadros de castas del Museo de las Américas en Madrid. Dice así: de español e india produce mestizo. En la fotografía se ve como el español tiene un 1, la india 2 y el niño mestizo un 3.

La ciencia se utilizó para los mismos fines en la Alemania nazi. Produce escalofríos ver los árboles genealógicos utilizados para discriminar ciudadanos
Merece la pena entrar en el enlace y comprobar quién era considerado alemán según estas leyes racistas según el porcentaje de sangre aria que tuviesen. Fuente
 ¿Son las fronteras una unidad de egoísmo?

Lo mismo que los ribozimas de hace 4500 millones de años necesitaron diferenciarse en las capas de filosilicatos del barro, o posteriormente en las cápsides de los protovirus, o en el interior de las membranas plasmáticas de las arqueobacterias para poder ser seleccionados, quizás, y esto es lo más interesante de la investigación biológica actual, las fronteras sean la membrana que separa el interior del exterior de la célula social, la frontera entre nosotros y ellos.

Quienes saben mucho de esto son los gurús de sectas destructivas. Un gurú es un artífice de fronteras de grupo. Uno de los mecanismos básicos, y son entre 5 y 7, no más, para crear una secta, es crear la figura de un enemigo exterior, el diablo por ejemplo, y mantener siempre juntos a los integrantes de la secta. Este tipo de frontera de grupo que los mantiene alejados de sus antiguas fronteras, lease familias, unido a otros mecanismos de control mental, consiguen en un tiempo record alienar la individualidad de sus integrantes.

Una madre divorciada que hace alienación parenteral con sus hijos está creando una frontera entre su nuevo hogar, si es que se ha vuelto a casar, y su exmarido. La alienación parenteral no es casual, es un intento de poner unos nuevos límites y excluir de esos límites al padre de los niños.

Para saber más:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3024916/

J Bacteriol. 2009 Jun;191(12):3892-900. 2009 Feb 27.The Dienes phenomenon: competition and territoriality in Swarming Proteus mirabilis. Budding AE, Ingham CJ, Bitter W, Vandenbroucke-Grauls CM, Schneeberger PM.

Gibbs KA, Greenberg EP. Territoriality in Proteus: advertisement and aggression. Chemical reviews. 2011;(1520-6890):188-94.

martes, 14 de mayo de 2019

Humor negro antivacunas

Chumel es muy popular en México. Creo que, como hace Chumel, el humor negro y cierta dosis de malaleche es necesaria para hablar de los antivacunas. Desde luego, a un antivacunas no lo convences por los hechos porque son personas que no creen en los hechos. Hay que aceptarlo. Es muy muy difícil convencer a un fanático antivacunas. Bien, si no los podemos convencer, por lo menos nos podemos reír de ellos y desacreditarlos, a ver si así se les enciende una lucecita en su cabecita paranoica.

Siendo los antivacunas uno de los peligros para la salud pública para los próximos años, se echa en falta un estudio del perfil psicológico de los antivacunas ¿Paranoicos? ¿Complejo de inferioridad?... la cerrazón y ceguera a los hechos es algo digno de estudio.

sábado, 4 de mayo de 2019

Gemmata obscuriglobus: pionera en compartimentar el citoplasma

 Gemmata obscuriglobus Gram-negativa sin peptidoglicano

Gemmata obscuriglobus carece de peptidoglicano ¿Qué quiere decir esto? bien, si la función primaria del peptidoglicano es impedir que la presión interna de la bacteria la haga explotar, esto quiere decir que esta especie carece de la presión interna característica de las eubacterias (Gram-positiva y Gram-negativas). Por tanto, podemos deducir que Gemmata obscuriglobus carece de la característica presión de turgor. Quizás por ese motivo esta bacteria no es un simple saco rodeado con una malla de peptidoglicano como la mayoría de las eubacterias
Las ollas a presión alcanzan las 3 atmósferas de presión. Los distintos tipos de eubacterias tienen presiones de turgor diferentes dependiendo del espesor de su capa de peptidoglicano. Así las Gram-negativas pueden tener entre 0,8 y 5 atm. y las Gram-positivas entre 15 y 25 atm. Fuente
La invaginaciones de la membrana plasmática son un preambulo del núcleo celular

En el modelo más aceptado de los posibles pasos que ocurrieron en la evolución de las células eucariotas, incluyendo el origen de las mitocondrias y los cloroplastos por endosimbiosis, está el origen del núcleo por invaginación de la membrana plasmática.
Paso 1 una gran procariota anaerobia y heterotrófica capta a una procariota aerobia pequeña. Existe pruebas de que el organismo fagocitado fue un ancestro de las rickettsias actuales. Paso 2, el endosimbionte aerobio evolucionó a una mitocondria. Paso 3, una porción de la membrana plasmática se invaginó y formó el precursor de la envoltura nuclear y el retículo endoplasmático adyacente. La eucariota primitiva da lugar a dos grandes grupos de eucariotas: hongos y las células animales. En el paso 5 capta una cianobacteria, la cual evolucionará a un cloroplasto.
G. obscuriglobus es esférica, con un diámetro de 1.5 um y muchos flagelos. Su principal característica es que su membrana se invagina.
Micrografía electrónica (arriba) y reconstrucción tridimensional (abajo) de Gemmata obscuriglobus. Esta reconstrucción sugiere que el interior de la bacteria está muy dividada por membranas. Estas membranas están abiertas, es decir, no generan compartimentos estancos. La membrana externa (recordemos que es una Gram-negativa) está en verde, la interna en cian, el ADN en amarillo, el depósito de polifosfatos en azul y las cavitaciones en la membrana en rosa. La barra de escala = 500 nm. Fuente
Recientemente, se ha encontrado estructuras en forma de poro en las membranas internas de esta bacteria que son semejantes a los poros de la membrana nuclear de las células eucariotas.
Multiples estructuras similares al poro nuclear de eucariotas sobre la membran de Gemmata obscuriglobus. Para obtener esta foto se lisaron las bacterias y se tiñeron negativamente para microscopía electrónica de transmisión. El poro más grande tiene anillos concentricos internos y externos muy similares a la organización del poro nuclear de las células eucariotas. Fuente

jueves, 2 de mayo de 2019

Dibujos bioluminiscentes realizados con bacterias

La bacteria Escherichia coli se puede transformar con un plásmido. Este plásmido tiene dos genes,  proveniente de otra bacteria Vibrio fisherique producen dos proteínas bioluminiscentes.

Cuando E. coli tiene en su interior este plásmido emite luz que se detecta en la oscuridad. El biólogo David Ortega, colaborador de este blog, ha realizado este dibujo de un colibrí

Becarios predoctorales consiguen la indemnización por fin de contrato

El Tribunal Superior de Xusticia de Galicia (TSXG) acaba de dictar una sentencia por la que da la razón a un grupo de predoctorales respecto a su derecho a recibir indemnización por finalización de contrato. No se ha conseguido los 20 días por año trabajado como se pedía sino 12 días. Algo es algo. Un paso en la buena dirección que es la de considerar a los becarios predoctorales trabajadores de pleno derecho y no una rareza en la legislación laboral: como están en formación no son trabajadores.

Siempre me ha disgustado que cuando los grandes científicos en España piden más dinero para la ciencia hablen de más becarios y no en mejores condiciones. El tipo de contratos en ciencia, para los que no han llegado al rango de funcionarios, condena a aquellos que desempeñan este tipo de trabajos a tener unas pensiones exiguas y vivir muchos años con incertidumbre. Eso les afecta a la hora de formar familias.
El gran dibujante Forges se hizo eco de las tropelías que se cometían contra los becarios, especialmente los becarios de investigación en España, en un serie de viñetas. Fuente
Desgraciadamente, no son solo los becarios de investigación los que están sufriendo la precarización. Bárbara Ehrenreich, doctora en biología por la Universidad Rockefeller de Nueva York, tuvo que trabajar como  reponedora de un supermercado, limpiadora y camarera de hotel. Recoje sus experiencias en el libro: Por cuatro duros, como no apañárselas en los Estados Unidos. Actualmente Bárbara forma parte del Partido Socialdemócrata de Estados Unidos, escribe en el periódico The Progressive y es una reconocida activista política

domingo, 28 de abril de 2019

E. coli resistente a los antibióticos en los parques de Quito

El autor del blog con David Ortega. Fuente
 Un estudio autofinanciado por expertos de la Unidad de Investigación de Enfermedades Transmitidas por Alimentos y Resistencia a los Antimicrobianos (Unietar) de la Universidad Central (UCE) y la Universidad de las Américas (UDLA), ha demostrado por primera vez la presencia de Escherichia coli (E-coli) resistente a los antibióticos en las heces fecales de perros.
Unos alumnos me trajeron una humita, un chimbolito y un café para celebrar conmigo la publicación del artículo :)
El trabajo tuvo bastante eco en el Ecuador y el periódico El Comercio publicó la noticia en portada.
David Ortega, microbiólogo habla de patógenos, mascotas y contaminación en el programa programa “FRECUENCIA MÉDICA” de Pública FM.

martes, 23 de abril de 2019

Cautivos del mal: los virus se alian con las bacterias

Cautivos del mal, titulada "The bad and the beautiful", dirigida por Vicente Minelli. Fuente
En la película "Cautivos del mal" de Vicente Minelli, y guión de Charles Schnee, el personaje del productor Shields es un manipulador sin escrúpulos para quien lo esencial es el producto artístico final, tal como él lo concibe, aunque para conseguirlo deba apropiarse de ideas ajenas y rechazar la participación del que parecía su mejor amigo, enamorar a una actriz con la autoestima baja y demasiado pendiente de la botella o alejar (con desastrosas consecuencias) a la entrometida esposa de su exitoso guionista. A pesar del resentimiento frente a Shields tanto el director, como la actriz o el guionistas reconocen que nunca hubiesen alcanzado la fama si no hubiese sido por las malas artes del productor.

Lo que no te mata te hace más fuerte: la viruela dio una ventaja competitiva a los europeos

La viruela y el sarampión fueron una ventaja evolutiva que permitió el éxito y la expansión europea en América. Según el antropólogo Jared Diamond, Pizarro contó con una ayuda microscópica en la batalla de Cajamarca contra fuerzas incas que los superaban en un ratio de 1:50. Según publica en su libro "Gérmenes, armas y acero" el sarampión y la viruela ya habían causado pánico y estragos en la población previamente a la batalla.
El sarampión en adultos es más letal que en niños. Fuente
¿Por qué los incas eran tan susceptibles a la viruela? La viruela originalmente es un virus de vaca. Cuando las poblaciones de Eurasia comenzaron a domesticar la vaca, el virus comenzó a infectar a las poblaciones humanas. La mayor parte de los europeos que llegaron a América tuvieron los virus en la etapa infantil y pudieron pasar las viriasis en esa etapa, por lo que ya disponían de inmunidad natural protectora. En el caso de los indígenas, la falta de contacto previo supuso una ‘virginidad inmunológica’, una falta de respuesta defensiva frente a las nuevas infecciones y por eso, al infectarse de adultos la mortalidad era tan alta.

Los virus bacteriófagos le dan una ventaja competitiva a Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas en principio era una bacteria medioambiental. Vive en todo tipo de lugares, desde piscinas y spas hasta en el jabón desinfectante de hospitales. Por su extraordinaria capacidad metabólica pudo crecer en los ambientes limpios de los hospitales. Al ser los hospitales ambientes en los que los antibióticos están siempre presentes, con el tiempo se seleccionaron cepas resistentes a los antibióticos. Hoy en día, esta bacteria es la principal responsable de las infecciones adquiridas en los hospitales. Recientemente hemos aprendido de que, lo mismo que Pizarro se benefició de su historia evolutiva previa, Pseudomonas también se beneficia de un bacteriófago que antiguamente la parasitaba. Este virus bacteriofago (fago) engaña al sistema inmunitario para que este ignore a la bacteria.
Ciclo del virus del herpes

Con los fagos ocurre lo mismo que con el virus del herpes labial que vive insertado en el ADN de nuestras neuronas. Sólo cuando detectan que su hospedador está estresado es cuando deciden salir de la célula que lo alberga. En el caso de los fagos rompiendo desde dentro a la bacteria, en el caso de las neuronas viajando desde el núcleo de la neurona por todo el axón hasta llegar a las células del labio en donde causa un sarpullido lleno de virus que le permite transmitirse a otro hospedador por un beso, un vaso compartido etc.
Diferencia entre fagos líticos (los que destruyen a las  bacterias) y los lisogénicos (que pueden insertar temporalmente su ADN en el ADN de la bacteria hospedadora)

La bacteria y el fago, llamado Pf, establecen una relación de simbiosis que se sospecha que está más extendida en el mundo microbiano de lo que se creía. Pseudomonas crece en las heridas abiertas de los pacientes de los hospitales. Las Pseudomonas que no tienen en su interior fagos sobreviven menos que aquellas Pseudomonas que si los tienen porque cuando el fago detecta que el sistema inmune ataca a Pseudomonas sale de entre el ADN de la bacteria, hace muchas copias de si mismo, mata a la bacteria y sale por decenas al cuerpo del paciente. Esto hace que el sistema inmunitario se dedique a matar fagos dándole un respiro a las bacterias que pueden seguir colonizando la herida abierta aunque tengan que pagar el peaje de que muchas de ellas revienten por culpa de la proliferación de los fagos. a ir tras él en lugar de hacerlo tras su hospedador. Este hallazgo ha sido publicado el pasado 28 de marzo en Science y ayudaría a explicar por qué el sistema inmunitario tolera las bacterias beneficiosas, como las presentes en el intestino, y podría guiar el diseño de mejores tratamientos para las infecciones.

Heridas abiertas infectadas por bacterias cautivas del mal

Para comprobar si los fagos influyen en el modo en el que las bacterias interactúan con sus huéspedes, el inmunólogo Paul Bollyky, de la Universidad Stanford, recogió muestras de heridas crónicas, como quemaduras infectadas, de 111 personas. De estas muestras, 37 presentaban infección por P. aeruginosa.

Bollyky y sus colaboradores encontraron que el 68 por ciento de las heridas que contenían P. aeruginosa albergaban también el virus Pf. Cuando transfirieron estas bacterias infectadas por el fago a heridas abiertas de ratones, descubrieron que el número de bacterias necesario para iniciar la infección en los roedores era menor y que estos eran más propensos a morir a causa de esas heridas que cuando eran infectados únicamente con la bacteria P. aeruginosa.
Internalización del fago Pf en una célula de mamífero. La endocitosis de Pf por las células dendríticas y otros leucocitos dispara los receptores de reconocimiento viral, los cuales suprimen la limpieza y eliminación de las bacterias. Esta imagen tridimensional fue generada utilizando microscopía confocal y imágenes apiladas en Z. Púrpura tiñe las fibras de actina, azul el ADN mediante DAPI, el verde es el fluoróforo Alexa Fluor 488 unido a un anticuerpo antiPf4. Fuente

Las bacterias atraían a unas células del sistema inmunitario llamadas fagocitos, los cuales «engullen» a las bacterias pero no a los virus. Los fagocitos intervenían en las heridas infectadas por P. aeuruginosa y Pf y se marchaban poco después de haber engullido unas pocas bacterias. Luego envíaban señales que atraín a otras células del sistema inmunitario encargadas de atacar solo a los virus del área.
Se logró reducir las infecciones causadas por P. aeuruginosa mediante la vacunación de los ratones contra los Pf, antes de infectarlos con la combinación de bacteria y virus.
La matriuska genética expande el territorio de las especies

La matriuska genética son genomas dentro de otros genomas. El caso de Wolbachia es paradigmático: la bacteria es parasitada por un virus que le da la capacidad de manipular el ratio entre sexos en especies de artrópodos. Tenemos virus, bacteria y pluricelulares trabajando juntos en un espacio común. En el caso que nos ocupa P. aeuruginosa y Pf inauguran un nuevo territorio: las heridas abiertas de pacientes de hospitales. Un nuevo territorio para P. aeuruginosa y también para el fago Pf.  Los médicos tratarán a estos pacientes con antibióticos y la bacteria irá adquiriendo material genético de manera horizontal para hacer frente a esos nuevos antibióticos.

Para saber más:

https://www.nature.com/articles/d41586-019-00991-4
https://science.sciencemag.org/content/363/6434/eaat9691
https://www.investigacionyciencia.es/noticias/algunos-virus-bacterifagos-engaan-al-sistema-inmunitario-para-que-no-ataque-a-las-bacterias-17386