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sábado, 25 de abril de 2020

Médicos antivacunas son excelentes biólogos

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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