¿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. 

Colibactinas presentes en la carne roja y procesada provocan cáncer colorectal

La colibactina es un metabolito genotóxico producido por Escherichia coli y otras bacterias entéricas, es decir, que viven en el intestino humano. Las colibactinas causan mutaciones que conducen al cáncer colorrectal y la progresión del cáncer colorrectal. La colibactina es un péptido poliquétido que puede formar enlaces cruzados entre hebras en el ADN.

Fig. 1. Colibactina. Fuente

La colibactina solo es producida por cepas bacterianas que contienen una isla genómica de policétido sintasa (pks) o un grupo de genes biosintéticos clb. Alrededor del 20 % de los humanos están colonizados con E. coli que alberga la isla pks.

Fig. 2 E. coli (pks+) genera aductos de DNA potencialmente mutagénicos implicados en la

carcinogénesis, (Adaptado de Garrett 2019)

La colibactina forma enlaces cruzados entre cadenas de ADN mediante la alquilación de fracciones de adenina en cadenas de ADN opuestas. Induce el desarrollo lítico en ciertas bacterias que contienen profagos.

 Un trabajo publicado recientemente respalda el papel cancerígeno de Escherichia coli que lleva la isla de patogenicidad de policétido sintasa (pks) que codifica enzimas para la biosíntesis de colibactina. La asociación de la dieta de estilo occidental (rica en carne roja y procesada) con la incidencia de cáncer colorrectal podría ser más fuerte para los tumores que contienen cantidades más altas de pks + E. coli.

Fig. 3. Maridaje entre cáncer de colon y la tabla de embutidos.

La OMS considera carne procesada cualquier tipo de carne que ha sido transformada con salazón, curado, fermentación, ahumado u otros procesos para mejorar el sabor y preservar el alimento. Esto incluiría beicon,  salchichas, hamburguesas y también embutidos. Aunque la mayoría de ellos son de carne de vaca o cerdo, este grupo también incluye embutidos hechos con sangre, carne picada de ave o vísceras.

Bibliografía

Garrett, Wendy S. 2019. «The gut microbiota and colon cancer». Science 364 (6446): 1133-36.https://doi.org/10.1126/science.aaw2367.

Arthur JC (2020). "Microbiota and colorectal cancer: colibactin makes its mark". Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 17 (6): 317–318. doi:10.1038/s41575-020-0303-y. PMID 32317778. S2CID 216033220.

 Zhou T, Hirayama Y, Watanabe K (2021). "Isolation of New Colibactin Metabolites from Wild-Type Escherichia coli and In Situ Trapping of a Mature Colibactin Derivative". Journal of the American Chemical Society. 143 (14): 5526–5533. doi:10.1021/jacs.1c01495. PMID 33787233.

 Helmink BA, Khan M, Wargo JA (2019). "The microbiome, cancer, and cancer therapy". Nature Medicine. 25 (3): 377–388. doi:10.1038/s41591-019-0377-7. PMID 30842679. S2CID 71145949.

 Wernke KM, Xue M, Herzon SB (2020). "Structure and bioactivity of colibactin". Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 30 (15): 127280. doi:10.1016/j.bmcl.2020.127280. PMC 7309967. PMID 32527463.

 Balskus EP (2015). "Colibactin: understanding an elusive gut bacterial genotoxin". Natural Product Reports. 32 (11): 1534–40. doi:10.1039/c5np00091b. PMID 26390983.

 Silpe, Justin E.; Wong, Joel W. H.; Owen, Siân V.; Baym, Michael; Balskus, Emily P. (2022-02-23). "The bacterial toxin colibactin triggers prophage induction". Nature: 1–6. doi:10.1038/s41586-022-04444-3. ISSN 1476-4687. PMID 35197633.

Convierten sangre tipos A, B y AB en sangre universal

RBC "red blood cell" glóbulo rojo. Antígenos A, B y H. Las flechas muestran los puntos de ruptura de la α-N-acetyl-galactosaminidase o la α-galactosidase durante la conversión del antígeno H.

Este estudio pasó bastante desapercibido, pero soluciona uno de los mayores problemas que nos encontramos en clínica: la escasez de distintos tipos de sangre. Gracias al estudio de la microbiota intestinal los investigadores encontraron enzimas que podrían eliminar los azúcares que conforman los antígenos A y B de la sangre. De esta manera se podría tratar sangres tipo A, B o AB para convertirlas en sangres universales tipo 0.


Artículo original aquí

Heces de autista humano provocan autismo en ratones

Los experimentos fueron diseñados para probar si las comunidades de microbios intestinales que se encuentran en las personas con autismo tienen un papel en sus síntomas

En el estudio realizado por el microbiólogo del Instituto de Tecnología de California, Sarkis Mazmanian, se comprobó que los ratones que recibieron trasplantes fecales de niños con autismo se volvieron menos sociables, menos vocales y desarrollaron conductas repetitivas. En contraste, los ratones genéticamente idénticos que recibieron trasplantes de personas sin autismo no se vieron afectados por el procedimiento.

 Sarkis Mazmanian y su grupo de colaboradores han inducido las características distintivas del autismo en ratones al darles trasplantes fecales de niños autistas. Fuente

Para realizar los trasplantes fecales, los investigadores alimentaron una cantidad conocida de heces humanas por un tubo en el estómago del ratón receptor. Los animales se analizaron para asegurarse de que los microbios en las heces habían colonizado el intestino.

El mes pasado, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona anunciaron que los trasplantes fecales casi habían reducido a la mitadlos síntomas de autismo en 18 niños. Dos años después del procedimiento, el número de niños calificados por tener autismo "grave" se redujo de 83% a 17%.

Los seres humanos tienen microbiomas muy diversos, por lo que no hay un tratamiento único para todos. Es por eso que los probióticos funcionan en algunas personas y no en otras. Necesitamos entender el mecanismo detrás de esto y luego resolver si hay partes de esa red que son aptas para el consumo de medicamentos 

Para saber más:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30502-1

https://www.nature.com/articles/s41598-019-42183-0

Museo japones dedicado a la...

Mierda.

Los niños antes de entrar en el inodoro, que en realidad es un deslizador o tobogán, se ponen un gorrito de mierda (literalmente)

Aunque parezca una tontería, el inodoro y el alcantarillado son una conquista de la humanidad. En la India todavía el 53% de los hogares carece de un aseo y esos hogares hacen sus necesidades al aire libre.

La escala de heces de Bristol o gráfico de heces de Bristol es una tabla visual de uso en medicina, destinada a clasificar la forma de las heces humanas en siete grupos

Las enfermedades diarreicas son la segunda mayor causa de muerte de niños menores de cinco años. Son enfermedades prevenibles y tratables. Las enfermedades diarreicas matan a 525 000 niños menores de cinco años cada año. Una proporción significativa de las enfermedades diarreicas se puede prevenir mediante el acceso al agua potable y a servicios adecuados de saneamiento e higiene. En todo el mundo se producen unos 1700 millones de casos de enfermedades diarreicas infantiles cada año. La diarrea es una de las principales causas de malnutrición de niños menores de cinco años.

B. fragilis y su papel benéfico en el autismo

Está ya demostrado que las bacterias de los intestinos influyen en el desarrollo y función del cerebro. Tanto es así que se observan cambios en las bacterias de los intestinos de aquellas personas que sufren autismo. Los distintos trabajos que han estudiado estos cambios de microbioma entre los autistas y las personas sin esta enfermedad no han llegado a descifrar los mecanismos por los que ocurren estas diferencias. El investigador Mazmanian y sus colegas han recientemente publicado un artículo en “Cell” que pretende verificar si esta relación entre microbioma-cerebro es una idea que merece ser estudiada con más profundidad. Es lo que los anglosajones denominan una “prueba de concepto”. En este trabajo se muestra como, en el autismo, los metabolitos producidos por las bacterias del intestino, importan y mucho.

Los ratones MIA (maternal immune activation, en sus siglas en inglés) son un modelo para estudiar el autismo. Estos ratones MIA nacen de madres que han sido expuestas a una infección viral durante el embarazo. Cuando estos ratones nacen muestran un comportamiento autista: movimientos repetitivos y ansiedad. En humanos está demostrado que existe una relación entre infecciones prenatales y autismo. Fuente.

Los autores analizaron el microbioma de los intestinos de ratones que se utilizan para estudiar el autismo. Ya se ha publicado que la activación del sistema inmune de las madres (MIA, en sus siglas en inglés) debido a infección durante el embarazo aumenta el riesgo de que los hijos sufran autismo. Obviamente, para la realización de estos experimentos se ha desarrollado una línea de ratones para poder estudiar de manera repetitiva y reproducible esta relación entre infección, sistema inmune y autismo. Pues bien, Mazmanian lo que ha hecho es analizar el microbioma del intestino de ratones en los que se estudia el MIA. De esta manera pueden extrapolar sus resultado a humanos.

Para poder conocer qué bacterias existen en el intestino de los ratones sin autismo y los que tienen autismo, si, porque en los laboratorios hay ratones en los que se ha conseguido que sean autistas, lo que hacen los investigadores es estudiar unos genes que son característicos de cada especie. Se trata de los genes 16S rRNA. Así los investigadores extraen el ADN de las heces de los ratones y secuencian el ADN de todas las bacterias que se encuentran en esas heces. Es como si, de esa manera, sacasen una foto de familia de todas las bacterias del intestino en ese momento.

Y los resultados son: que en ratones MIA hay cambios en las bacterias intestinales. Por ejemplo, el grupo de las Lachnospiraceae spp, que pertenecen a la familia de los Clostridium, como las que producen el botulismo o el tétanos, son cuatro veces más abundantes en los ratones MIA que en lo ratones control, es decir, aquellos que no tienen enfermedad. Otra cosa curiosa fue observar que los ratones MIA tenían los intestinos inflamados y por culpa de esta inflamación era más permeable y algunas bacterias podían atravesarlo. Estas características han sido observadas en pacientes humanos con autismo.

La importancia de utilizar controles en los experimentos

Un control positivo es un experimento que de antemano sabes que va a resultar como lo estás prediciendo. Es un experimento que seguro sabes que sí va a salir y cómo va a salir.
Un control negativo es algo que sabes de antemano que no va a resultar, en este experimento sabemos que los ratones normales no desarrollan conductas autistas espontaneamente

La bacteria comensal intestinal, Bacterioides fragilis, en trabajos anteriores se demostró que era capaz de mejorar estos problemas intestinales, así que en este trabajo de Mazmanian, los autores se preguntaron si un tratamiento con B. fragilis podría revertir la patología MIA. Para eso le dieron, a los ratones MIA, B. fragilis en su comida y lo que observaron fue que las alteraciones intestinales fueron parcialmente corregidas. Por ejemplo, los niveles de Lachnospiraceae spp, se redujeron a niveles de los ratones control y, lo que es más importante, algunos de los síntomas de los ratones MIA como la ansiedad y el comportamiento repetitivo desaparecieron o disminuyeron.

Sin embargo, los autores observaron que los intestinos de los ratones MIA no se colonizaban de manera permanente con B. fragilis. Curioso. Quizás los efectos benéficos de B. fragilis eran indirectos y dependían de cambios en la composición temporales del microbioma y de los metabolitos que, producidos por B. fragilis, entraban en la circulación sanguínea como efecto colateral de la permeabilidad que tienen los intestinos de los ratones MIA. Para comprobar esta hipótesis analizaron los metabolitos de origen bacteriano en el plasma sanguíneo de ratones MIA sin tratar con B. fragilis, de ratones MIA tratados con B. fragilis y de ratones control, es decir, sin enfermedad. Para ello utilizaron un aparato potente, espectómetro de masas, que permite, con mucha sensibilidad, saber si un metabolito está o no está en el plasma sanguíneo.

Ciencia es cuando se establece claramente una causa efecto

Y lo observado fue: que obviamente los metabolitos cambiaban, el 4-etilfenilsulfato (4EPS) producido por Clostridium spp, incrementaba 46 veces en ratones MIA sin tratar con B. fragilis comparado con ratones sanos. Y lo más importante, que en ratones MIA tratados con B. fragilis estas concentraciones revertían en los ratones a niveles normales.

El principio fundamental para establecer causa y efecto está en demostrar que los efectos observados en el experimento ocurrieron después de la causa, en este caso, los síntomas autistas ocurrieron en los ratones normales después de que se les administrase una concentración de 4EPS 46 veces más alta que lo normal.

Y las sorpresas siguieron. Cuando se administraba el producto 4EPS a ratones normales se observaba un aumento en el comportamiento ansioso y de movimientos repetitivos. Esto fue la confirmación de que el 4EPS causa cambios en el comportamiento. De esta manera, Mazmanian demostró que los metabolitos microbianos conectan el intestino con el cerebro. Estos trabajos apoyan la idea de tratamiento probióticos con B. fragilis a personas afectadas por problemas neurológicos, por ejemplo autismo.

NOTA IMPORTANTE: Estos estudios han sido realizados en un modelo de ratón. Por lo tanto, aunque son muy prometedores, NO SE PUEDE decir que valgan para humanos. Si amigos, la ciencia es así. La diferencia entre un trabajo riguroso y los timadores es que los resultados se basan en hechos. Si lo que hemos leído es en ratones pues por ahora sólo sirve para ratones

Faecalibacterium prausnitzii, la pacificadora

Faecalibacterium prausnitzii es una de las bacterias anaeróbias más abundantes en el intestino humano. Esta bacteria constituye entre el 5-15% de todas las bacterias que se encuentran en las heces. La abundancia de esta bacteria es un indicador de una buena salud intestinal en adultos. En la literatura científica encontramos que Faecalibacterium prausnitzii:

• Proporciona energía a las células del colon, proporcionando butirato a las células epiteliales del colon

• Controla la inflamación mediante la inhibición de las citoquinas inflamatorias

• Proteje contra la intolerancia a la glucosa y a la diabetes tipo 2 influyendo positivamente en la resistencia a la insulina

• Protege el epitelio intestinal

Los niveles bajos de Faecalibacterium prausnitzii se correlacionan con varias patologías:

• Enfermedad de Crohn

• Colitis ulcerosa

• Enfermedad inflamatoria intestinal

• Diabetes

• Obesidad

• Asma

• Depresión severa

• Eczemas y dermatitis atópica

Faecalibacterium prausnitzii es una bacteria muy sensible al estrés oxidativo, es decir, que niveles altos de radicales libres matan a esta bacteria.

Ratoncitos con párkinson son afectados por bacterias intestinales

Cada vez hay más pruebas que muestran que las bacterias de nuestro intestino tienen un papel importante en el desarrollo de enfermedades humanas. Las neurológicas parece que también están afectadas por nuestro microbiota. Esta es la conclusión de un trabajo aparecido recientemente en la revista Cell, una de las de mayor prestigio en el campo de la biología.

Como ya existe la figura del periodista científico, profesional de la divulgación científica siempre necesitado de noticias para publicar, estos periodistas se lanzaron a divulgar el hallazgo prestos. Gracias a la profesionalización creciente de los periodistas científicos, en la mayoría de los medios consultados
evitaron hacer una correlación directa entre párkinson y bacterias. De esta manera titulaban sus trabajos con condicionales tipo: "El origen del parkinson puede estar..."; "Gut Microbes Linked to Neurodegenerative Disease"; "Parkinson’s disease may start in the gut and travel to the brain"; "Gut microbe mix may spark Parkinson’s"...

Hacen bien ser cautos. El investigador principal declaró a la prensa “Por primera vez hemos descubierto un vínculo entre el microbioma intestinal y el párkinson”, explica Sarkis Mazmanian, que insiste en que las enfermedades neurodegenerativas podrían tener su origen en el intestino y no solo en el cerebro. Este científico ya ha creado una empresa, Axialbiotherapeutics, para crear una línea de productos probióticos para frenar el desarrollo del párkinson.

Los experimentos están hechos con ratoncitos transgénicos. Estos pobres tienen sobreexpresado el gen de la α-sinucleína. Por este motivo, los ratones producen mucha α-sinucleína y por este motivo se producen agregados insolubles. Cuando estos agregados se acumulan en las células resultan tóxicos. La acumulación de α-sinucleína es el primer síntoma del párkinson. Estos ratones que sobreexpresan α-sinucleína tienen problemas motores y de movilidad. 

De esta forma, teniendo unos ratones Frankenstein, podemos experimentar con ellos. Los resultados que de ellos obtengamos los extrapolamos a los humanos. Son un modelo animal para estudiar una enfermedad humana porque no se pueden hacer experimentación directamente en humanos.

Los trabajos publicados en Cell son muy prolijos y detallados, no en vano es la mejor revista en biología celular. Básicamente lo que hicieron con estos ratoncitos con párkinson fue dividirlos en dos grupos: el grupo control eran ratoncitos con párkinson que tenían el intestino con bacterias. El grupo de estudio eran ratoncitos con párkinson a los que se le habían eliminado las bacterias intestinales con antibióticos, o bien que habían nacido en condiciones estériles sin bacterias en sus intestinos. Lo primero que observaron es que los animales que no tenían bacterias en sus intestinos se encontraban mejor de vientre (como solían decir nuestras recatadas abuelas) y sus funciones motoras eran mejores. También observaban, cuando examinaban sus neuronas, que los ratones sin bacterias tenían menos α-sinucleína comparados con los ratones que si tenían bacterias en su intestino.

Otro de los hallazgos de este estudio fue el encontrar que en los cerebros de los ratones con párkinson y que tenían bacterias en los intestinos había inflamación y que el grupo de ratones con párkinson sin bacterias en el intestino carecían de inflamación. Bien, este es un síntoma, la siguiente pregunta era ¿Cuál podría ser la causa?

Los investigadores dieron a sus ratones transgénicos, sin microbiota, que sobreexpresaban α-sinucleína ácidos grasos de cadena corta. Estos ácidos grasos son metabolitos producidos por bacterias. La ingesta de estos ácidos grasos exacerbaba los síntomas del párkinson. De repente se me ocurre una pregunta: Si las vacas que tienen en su rumen millones de bacterias que transforman la celulosa en ácido butírico ¿No debían de estar todas con parkinson?

Para contestar a esta pregunta se alimentó a estos dos grupos de ratones con ácidos grasos de cadena corta. Estos productos son metabolitos producidos típicamente por bacterias. Pues bien, a los animales que no tenían bacterias en sus intestinos y que no tenían síntomas de párkinson -acumulación de α-sinucleína, problemas motores e inflamación- empezaron a tener todos estos problemas. Conclusión: la producción de ácidos grasos de cadena corta por las bacterias intestinales produce párkinson.

Desde hace tiempo se conoce que azúcares que están en la pared celular de las bacterias como la manosa o la fucosa se pueden unir al receptor de lectina DC-SIGN que se localiza en la superficie de las células dendríticas y la microglía. Si este receptor se estimula con estos productos la respuesta inmunitaria puede ir de una respuesta Th1 proinflamatoria a una Th2 antiinflamatoria. Muchas bacterias patógenas utilizan sus oligosacáridos para modular la respuesta inmunológica innata (estuve trabajando en este área cuando investigué Legionella pneumophila en la U. de Michigan) o para prevenir la respuesta proinflamatoria.


Estos estudios, desde un punto de vista científico, son increíbles. Un trabajo riguroso y elegante. Sin embargo, es prematuro hacer divulgación de este tipo de trabajos. En los comentarios a esta noticia aparecidos en la página de la Agencia Sinc podemos leer: "mi padre padece esa enfermedadn y de verdad no se que darle yan ayudenme por favor, que le puedo darn si es asi".

En una entrevista a Elaine Hsiao, que investiga la relación entre bacterias y autismo, dice la periodista de la investigadora: "Se muestra cauta" ¡Pues cómo debe ser!. Una cosa es que sea una investigación prometedora y otra sugerir curas.

Sin embargo, una cosa es la ciencia y otra los negocios. En los próximos años seremos testigos de la aparición de nuevos productos probióticos que se anunciarán que parecerá que si no les das a tus hijos esos productos desarrollarán autismos y si los abuelos no los toman tendrán párkinson. La ciencia puede caer fácilmente en el cientificismo. Para estar prevenidos de esta tendencia os aconsejo pasaros por el blog Cerca del Leteo.

Referencias:
Cell
Rightrelevance
New Scientist
Science News
The Scientist
Agencia Sinc

Microbioma intestinal controla nuestro cerebro

Artículo publicado por Sonia Villapol en Investigación y Ciencia.

Sonia Villapol es una investigadora gallega, profesora de la Georgetown University de Washingon, EEUU.

Necrobioma: se para un reloj pero otro sigue funcionando (Halloween bacteriano)

 

Para saber lo que es el proyecto "Human Postmortem Microbiome" (en inglés) pincha AQUÍ

EL NECROBIOMA ES EL MICROBIOMA DE LA MUERTE

Según el Dr Bebow, entomólogo de la Michigan State University, el necrobioma son las bacterias, hongos, protozoos, insectos, gusanos y pequeños invertebrados que descomponen el cuerpo una vez que ha muerto. El reloj del difunto se para, pero sigue funcionando para las bacterias del cuerpo. En 20 horas las bacterias penetran el hígado y pasan al corazón y a otros órganos en menos de 58 horas. Las bacterias anaerobias del intestinos pueden doblar su número en menos de 10 min. y ceden su territorio a las bacterias aerobias cuando el estómago cede y se abre. Como estas sucesiones ecológicas son altamente predecibles, los microbios funcionan como cronómetros de la descomposición.

Un cadáver en su descomposición pasa por cinco etapas. Lo primero que ocurre cuando una persona se muere es que su sistema inmune deja de funcionar, en ese momento las bacterias comienzan a invadir nuevos territorios. Las bacterias del medioambiente, así como los hongos y los gusanos microscópicos comienzan a invadir el cadáver. A esta etapa se le llama etapa fresca. La segunda etapa se llama etapa mórbida, que es cuando las bacterias intestinales aumentan y colonizan toda la cavidad intestinal y sus gases producen hinchazón. La tercera etapa es cuando la cavidad abdominal revienta y las bacterias anaerobias, aquellas que viven en ausencia de oxígeno, son sustituidas por bacterias aerobias. La cuarta etapa es cuando la descomposición de los tejidos blandas está muy avanzada y sólo se distingue los huesos, los cartílagos y el pelo. La última etapa, la etapa seca es cuando sólo se observa esqueleto. Fuente

LAS BACTERIAS DESCOMPONEN LOS CADÁVERES COMO UN RELOJ

Jessica Metcalf, ahora profesora de la Universidad de Colorado en Boulder, publicó en enero de este año un trabajo en la revista Science que inaugura una nueva rama de la microbiología: la tanatobiología, es decir, la microbiología de la muerte. En su trabajo establece que los microorganismos, tales como bacterias, hongos y otros eucariotas aparecen una vez te mueres de una forma tan regular como un reloj. Para hacer su trabajo Metcalf y sus colegas trabajaron con ratones muertos y también con cadáveres humanos de donantes. Para que el trabajo fuese más completo probaron distintas temperaturas, distintos tipos de suelos y lo que surgió fue un modelo en el cual los distintos tipos de bacterias y hongos nos informan de cuanto tiempo ha transcurrido desde la muerte, o del asesinato.

SABER LA HORA DE LA MUERTE PARA RESOLVER ASESINATOS

Jessica Metcalf y sus 24 colegas, que trabajan en once instituciones diferentes, querían ver paso a paso cómo los microbios cambiaban durante el proceso de descomposición, si podían saber esto podían, por ejemplo, determinar la hora del asesinato de un cadáver. Trabajaban para ayudar a la ciencia forense y también para poder patentar un método que pudiesen comercializar. En los EEUU una tercera parte de los crímenes quedan sin resolver. Son muchos casos al año. Actualmente para saber la hora de la defunción se utilizan diversas técnicas que presentan limitaciones, como por ejemplo ver la sucesión de insectos que colonizan un cadáver. A los minutos de la muerte las moscas ya empiezan a poner sus huevos, los huevos eclosionan, aparecen los gusanos... los entomólogos forenses pueden determinar, más o menos, la hora de la muerte viendo el estado en que se encuentran las larvas de las moscas, pero ¿Qué ocurre en invierno cuando no hay moscas? La idea de Metcalf era buena porque los microbios están ahí sea o no invierno y gracias a las técnicas de secuenciación masiva de ADN es muy fácil conocer los tipos de bacterias que se encuentran en un cuerpo en un momento determinado. Ahora la pregunta era determinar día a día qué tipo de bacterias se encuentran en un cadáver. Como los cadáveres pueden estar en distintos climas, fríos o calientes, en distintos suelos, Metcalf siguieron el método científico y tuvieron en cuenta todas esas variables. 

Cuando nuestro reloj se para el de las bacterias, hongos y protozoos continúa marcando las horas. En el gráfico podemos ver los grupos de bacterias, hongos y protozoos predominantes día a día después de la muerte.

  MATAR RATONES PARA RESOLVER ASESINATOS

Metcalf y sus 24 colaboradores mataron 120 ratones de laboratorio, pobrecitos, y pusieron 40 de ellos en un suelo desértico, 40 en suelos de montaña y 40 en sobre una pradera. Cada poco tiempo, tomaban muestras de los microbios de la piel y de la cavidad abdominal, así como del suelo debajo de los cuerpos. Esas muestras se mandaron a un servicio de secuenciación de ADN. El ADN les informó de qué bacterias se trataba. Estos experimentos se repitieron durante 71 días. Con esa información los científicos fueron capaces de establecer un "reloj microbiano de la descomposición". Una de las cosas más curiosas que observaron es que los distintos tipos de suelo no afectaban demasiado a las comunidades bacterianas.   

Ratón de laboratorio en descomposición. Fuente

LOS EXPERIMENTOS SE CONFIRMARON CON CADÁVERES HUMANOS

Como este tipo de estudios están orientados a crear un kit que pueda ayudar a la policía a determinar la hora del crimen, los resultados obtenidos en ratones había que reproducirlos en humanos. Afortunadamente el los EEUU existe unas instalaciones en Texas para realizar experimentos sobre cadáveres de personas que han donado sus restos mortales a la ciencia. Se trata del Southeast Texas Applied Forensic Science Facility. 

Este es el personal del Southeast Texas Applied Forensic Science Facility. Su presencia es muy estimada en todas las fiestas de Halloween de sus amigos

En estas instalaciones se expusieron cadáveres de dos personas en la intemperie durante el inviernos durante 143 días y otros dos cadáveres durante la primavera durante 82 días. Durante ese tiempo los restos mortales sufrieron las inclemencias del tiempo: lluvia, granizo, sol, viento así como la presencia de insectos, buitres zopilotes y gusanos, mientras, los investigadores recogían muestras de la piel y del suelo debajo del cadáver. Los resultados mostraron que no había demasiada diferencia con lo observado en ratones.

CONOCER LA HORA DEL ASESINATO, SERÁ TAN FÁCIL COMO HACER UN TEST DE EMBARAZO

Gracias a este tipo de estudios se podrá desarrollar un kit de detección de ADN microbiano que permita a la policía determinar la hora del crimen de una manera tan fiable como lo son hoy en día las pruebas de embarazo. Por ese motivo el Instituto Nacional de Justicia de los EEUU ha financiado al programa Human Postmortem Microbiome con 850.000$. Este organismo ha considerado que esta tecnología facilitará la labor de la justicia en su afán de reducir ese tercio de asesinatos que se quedan sin resolver en el país.

EL NECROBIOMA NOS DIRÁ EL SEXO DEL CADAVER Y SI USABA DROGAS

Estudiando los patrones de las comunidades microbianas permitirá también relacionar al cadáver con los microbios de sus teléfonos móviles, llaves de coches, control remotos.... Los investigadores Jordan (ahora en la U. de Mississippi) Benbow y Pechal (de la Michigan State U.) son capaces de determinar el sexo de un asesinado estudiando el patrón de ADN microbiano. Esta técnica es útil en el caso de víctimas incineradas. Los cadáveres de drogadictos también tienen un patrón de microbios distintos al de las personas no usuarias de drogas.

Todavía quedan muchas incógnitas que resolver, por ejemplo porqué siendo el cerebro una zona del cuerpo libre de microbios su interior se convierte en una sopa viscosa a los pocos días de la defunción en tanto que otros órganos como el corazón o el pulmón permanecen reconocibles como órganos. El Dr. Carl Schmidt, médico forense de Detroit, se pregunta, aunque por ahora son preguntas sin respuestas, si se podría diferenciar a un enfermo crónico de depresión de un homicida, ya que antes de un asesinato existe un pico de adrenalina que está ausente en los depresivos. ¿Podrían este tipo de diferencias podrían estar afectando a los estudios publicados de necrobioma?. En su opinión muchas de las diferencias en la composición de la flora microbiana podrían ser artefactos. Ahora los científicos deberán de seguir trabajando para asegurarse que lo observado hasta ahora no se debe a una interpretación poco cuidadosa de los datos.

Y el siguiente vídeo es de mi sección Circo de Bacterias en el programa de la Radio Galega Efervesciencia (en galego):

Subida al volcán Sumaco a por bacterias del crater

Alfonso Molina es un profesor e investigador de la Universidad Central de Quito. Tiene un proyecto que consiste en secuenciar el genoma de las bacterias de los volcanes del Ecuador. Afortunadamente para mi, Alfonso tiene vértigo. Eso hizo posible que lo acompañásemos en su expedición al volcán Sumaco. El volcán tiene dos cráteres, los dos tienen en su interior una laguna. Tardamos un día entero en llegar al refugio.

Comienzo del camino, unas tablas sobre un lodazal, al fondo el volcán Sumaco

El camino era pura selva. Eramos pequeñitos diminutos en medio de la vegetación.

Había algunos tramos que había que abrirse paso con el machete. Para un novelero como yo un paraíso.

Desde el refugio se ve el crater inferior del volcán y su laguna, del otro lado se divisa toda la selva amazónica ecuatoriana. De noche se pueden ver el Tena y el Coca.

De día se observa cómo se forman las nubes. La producción de vapor es tan intensa que se ve como se forman los cumulonimbos, que son esas nubes en forma de peinado de Marge Simpson.

Afortunadamente hicimos cumbre. Tomamos muestras de agua, de barro, medimos pH y conductividad. Se nos hizo de noche. Había luna llena pero no se veía un burro a dos pasos. Menos mal que el guía tenía un teléfono móvil con linterna... sino hubiésemos tenido que pasar la noche a oscuras en la selva. Como anécdota hay que decir que una de las personas que venía con nosotros, que no llevó botas de agua, se le fueron desintegrando los zapatos por el camino. Se hizo tres o cuatro horas de bajada con los pies descalzos, caminando en un lodazal permanente.

Para subir al Sumaco hace falta contratar un guía de la comunidad. Para llegar desde Quito: Se toma la vía Papallacta – Baeza – Tena. En el km 24, sector Narupa, se continúa por la vía Hollín – Loreto hasta llegar el sector denominado Wawa Sumaco. Desde aquí se continúa hasta la comunidad de Pacto Sumaco donde se encuentra el ingreso al parque. Dirección Provincial del Ambiente Napo. Av. Antonio Vallejo vía al Cementerio nuevo. Tena. Provincia de Napo. (06) 287-7991. Comunidad Wawa Sumaco. Centro de Comunicación Ambiental MAE – Wawa Sumaco.
(06) 301-8303.

Cuando carecen de Akkermansia los ratones engordan más

En un artículo publicado en PNAS se ha demostrado el papel de una bacteria, Akkermansia, en la obesidad. Para ellos se cogieron dos grupos de ratones, uno con su flora intestinal normal y otro a los que se había eliminado esta flora a base de antibióticos, y se les alimentó con una dieta basada en manteca de cerdo. Se observó que los ratones que carecían de Akkermansia en su flora intestinal engordaban más que los que la tenían.

Las investigaciones en humanos han descubierto que la flora intestinal humana tiene entre un 3 y un 5% de Akkermansia muciniphila. Al vivir en la mucosa intestinal e interactuar hormonalmente con ella, se descubrió que eran capaces de equilibrar los niveles de insulina en sangre. De esta manera, Akkermansia controla la cantidad de nutrientes que pueden absorber las vellosidades intestinales. 

Supongo que no tardarán en aparecer negocios que se presten a comprobar si tenemos esta benéfica bacteria en nuestro intestino y a ofrecernos transplantes con heces equilibradas para reestablecer nuestro "equilibrio" intestinal.  

Sus heces le pueden ayudar a ganar dinero

Autores: Christian Vaca, Jessica Chalá y Arianne Córdova, alumnos de Medicina de la UDLA, Quito

La pesadilla de tener bacterias malignas en tu intestino
Tener determinadas bacterias en tu intestino no es una broma. Presentamos tres testimonios en donde tener malas bacterias se convirtió en una pesadilla para quienes lo padecieron: Testimonio1: “Soy Eva Mª Acevedo, padezco la enfermedad de Crohn por 21 años. Esto empezó cuando tenía 16 años, ya que mi vida tomo un cambio radical, ya tenía continuas diarreas, pérdida de peso y anemia por lo cual tuve que ir al hospital. Tras realizarme varias pruebas me diagnosticaron colitis ulcerosa, pensé que con el tratamiento esto se acababa, ya que por unos siete años tuve una vida normal. Hasta que un día todo volvió y eta vez fue peor. No podía alejarme de casa ya que me dirigía constante mente al baño aproximadamente como unas 20 a 30 veces diarias. La enfermedad creó cortico dependencia y me trataban con inmunosupresores, pero nada cambiaba, la enfermedad creció cada día más, y los síntomas crecieron: los vómitos, fiebre, dolor abdominal, dolor en las articulaciones y estenosis eran insoportables. Mi vida cambió cuando me aplicaron la primera infusión y desde ese momento llevo una vida normal”

Una mujer fue tratada con éxito para erradicar una infección intestinal de Clostridium difficile con un trasplanté de heces de su hija obesa mórbida. El resultado fue que la bacteria desapareció, porque no estaba en las heces de su hija, pero sin embargo, esta mujer ganó peso espectacularmente debido a las bacterias trasplantadas. Fuente.

Testimonio 2: La información se la obtuvo de Open Forum Infectious Diseases. La señora anteriormente al trasplanté tenía un peso de 61Kg y su masa corporal de 26 a la cual se la intervino mediante un trasplanté de popo para que recupere su salud ya que poseía una infección llamada Clostridium difficile la cual le producía continuamente diarreas. A la señora le trasplantaron popo de la hija la cual no padecía la enfermedad que tenía la madre. Alrededor de unos Dieciséis meses la señora se volvió obesa y obtuvo un peso de 77kg y una masa corporal de 33. La mujer subió de peso aunque tuvo un control por parte de los médicos en la alimentación y en su actividad diaria. Testimo­­­­­­­­nio 3: Para Antonio el baño es su alivio, porque dirige a menudo. Él no quiere salir de su casa antes de informarse donde va a encontrar un baño cerca. Porque las diarreas son constantes. Los cólicos tienden hacerlo que se doble. La pérdida de peso es constante y la fiebre. Y los medicamentos no le hacen efecto alguno, ya que padece colitis. Antonio de 44 años cumplidos, dos de los cuales son su peor pesadilla, le parece asqueroso lo que le proponen para que se cure

¿Qué es el transplante sustitutivo de heces?
El trasplante sustitutivo de heces es la colocación de bacterias que tienen un balance equilibrado de microbiomas (microbios del intestino o conocidos como flora bacteriana) en nuestro intestino, para así poder ayudar a contrarrestar las complicaciones de la bacteria Clostridium difficile.

Lo del transplante de heces no es ciencia ficción. Se hacen transplantes de heces desde hace miles de años. En la antigüedad no existían pastillas de heces, se comían las heces directamente. Supongo que la ayudarían con algún tipo de comida para ayudar a tragarla. En la dinastía china Dong-jin, cuando el médico Ge Hong describió que las personas que padecían diarrea, fiebre y otros síntomas, al ingerir heces los pacientes mejoraban. Hoy en día podemos seguir los principios de Ge Hong, pero eso si, de una manera muuuucho mejor: en vez de comernos heces lo que vamos a hacer es comer pastillas que contengan heces. De esta manera el trago no será tan desagradable.

Se puede observar como la en la dinastía china las personas comían heces para mejorar infecciones intestinales.

Actualmente tenemos compañía como OPENBIOME que te venden heces. Openbiome te paga 40 $ por ir a dejar una muestra de tus heces y te ofrece bonos de 50$ si el donante va por 5 días seguidos llevando sus muestras. Una de las cosas que hacen con las heces es ver si llevan enfermedades infecciosas. Si es así esas heces no se comercializan. Este costo es asumido por Openbiome. Esto nos hace ver lo difícil que es llegar a ser donante: tus heces tienen que estar en buen estado. Los donantes tiene que seguir muchos requisitos y uno de esos es que tengan entre 20 a 24 ya que su salud intestinal es mejor que la de las personas mayores.

Se muestra la cantidad de personas que se benefician, en teoría, de este tratamiento por cada gramo de material fecal donada: por cada 100 gramos una persona, 150 gr dos personas, 200 gr tres personas.

¿Cómo nos deshacemos de las bacterias culpables?
Con heces fecales previamente estudiados con un buen balance de microbiomas que nos ayudará a mejorar el equilibrio en nuestro intestino. El trasplante de microbia fecal consiste en colocar heces de un donante sano (buena flora bacteriana) en el intestino del paciente. Con esto restablecemos el balance de la bacteria y prevenimos recaídas.

El profesor Bruce Campbell, jefe del comité asesor de procedimientos en NICE, expuso que se toma una muestra de excremento del donador que con frecuencia es un familiar, aunque también hay donadores externos, al excremento se lo analiza muy detalladamente evitando que tenga alguna bacteria perjudicial para el organismo.
Después que se realizan estudios de que el excremento es seguro para su trasplante, se lo diluye con líquidos y se lo coloca dentro del intestino, mediante una sonda nasogástrica que baja hasta el intestino delgado y se deposita allí las heces.

El camino de la sonda nasogástrica hasta el intestino recorre desde la nariz, baja por la faringe, esófago estomago hasta finalmente llegar hasta el intestino delgado. 

El camino de la sonda nasogástrica hasta el intestino recorre desde la nariz, baja por la faringe, esófago estomago hasta finalmente llegar hasta el intestino delgado. Mediante una colonoscopia tradicional, hasta el momento es la manera más fácil y segura para realizar los trasplantes de materia fecal, se o realiza desde el ano hasta el intestino delgado, se usa un anoscopio, rectoscopio, rectosigmoideoscopio, de la misma forma como se lo hace en la sonda nasogástrica, se diluye con líquido las heces y se las trasplanta; cabe recalcar antes de ser trasplantadas se debe limpiar los intestinos mediante laxantes y enemas de limpieza.

El trayecto de la colonoscopia va desde del ano, recto, sigmoides, colon descendente, colon transverso, colon ascendente, ciego e intestino delgado, este es un procedimiento indoloro. 

Mediante capsulas congeladas, este es un método nuevo que se proyecta a ser menos invasivo y sobre todo evitar procedimientos indoloros, OpenBiome que es el principal promotor e idealista de este método, han creado unas capsulas para evitar el contacto de la materia fecal con las paredes de la capsula, hasta que lleguen hacer contacto con las heces de la persona infectada, las heces de la capsula se disuelven con las heces del intestino, desintegrándose y ayudando a su pronta recuperación.

Cápsulas fecales congeladas un nuevo método para evitar procedimientos agresivos, pero igual de eficaces que luchan contra una poderosa bacteria llamada C. difficile.

Vale recalcar que para todos estos procedimientos es necesario, que antes de hacer cualquiera intervención de trasplante el paciente debería haber tomado una serie de laxantes o enzimas limpiadoras de intestino para cuando ya se haya realizado el trasplante sea su rápida eficacia y una pronta curación

Bacterias malignas que pueden llegar a colonizar tu intestino:
Las enfermedades más comunes para necesitar un trasplante de heces son: 1.- Enfermedad de Crohn producida por proteobacterias, E.coli, Campylobacter concisus. 2.- Colitis. La principal causante es la bacteria C. difficile.

Principales bacterias, virus y parásitos que encontramos en las heces que provocan diarrea. Bacterias E. coli, Salmonella, Vibrio cholerae. Virus: rotavirus. Parásitos: Giardia y Criptosporidium.

Sus heces le pueden ayudar a ganar dinero
OpenBiome, una compañía sin ánimo de lucro, que tiene una sede en Massachusetts, paga miles de dólares al año aquellas personas que donan su caca. Hay varias clínicas que ya recogen muestras de caca, este es el primer banco de mierda que le compra y vende a las personas caca.

Este banco vende muestras congeladas de heces para los trasplantes de mierda, los cuales se utilizan para personas con infecciones intestinales, las cuales producen diarrea, fiebre, las cuales llegan a aparecer mortales.

¿Cuáles son las mejores mierdas?
De acuerdo a estudios se obtiene como conclusión que las tribus amazónicas de Yanomami, que se encontraba separada del mundo exterior hasta el año de 2009, tiene variedad de bacterias jamás halladas en personas, además varias no han sido descubiertas antes en seres humanos. Por ese motivo los indígenas del Amazonas se van a poner muy contentos cuando los hombres occidentales vayan a sus poblados a pagarles dinero por lo que ellos deshechan.

Autores: Christian Vaca, Jessica Chalá y Arianne Córdova, alumnos de Medicina de la UDLA, Quito.

La caca será un negocio y se venderá en la teletienda

Un día, leyendo una entrevista al escritor alemán Ernst Jünger, cuando le preguntaron cual era su secreto para llegar en tan estupenda forma física (se murió con 102 años) dijo que él seguía un proverbio alemán que decía: "Para llevar una buena vida hay que al menos cagar una vez al día, tener sexo una vez por semana y una borrachera al mes". Para los alemanes es importante acudir al baño diariamente para tener una vida feliz y longeva, más importante que otras actividades más lúdicas.

Ahora la ciencia empieza a entender que las bacterias que viven en nuestro intestino pueden afectar a nuestras emociones. Nada que no supiésemos por otra parte. Ahora bien, este conocimiento, con el marchamo de prestigio que tiene la ciencia, no tardará en convertirse en materia de negocio para todo tipo de charlatanes y pseudocientíficos sin escrúpulos. Cuando se correlacionó el cancer de colon con la falta de fibra hizo que todos los fabricantes de cereales sacasen productos ricos en fibras. Se hicieron campañas publicitarias y como el hombre de nuestro tiempo se educa a través de la publicidad no tardaron los alumnos más aventajados de este sistema pedagógico perverso en presentar escarificaciones de colon con sangrado en heces por el abuso de alimentos con fibra. Para ellos la ecuación era simple: si pocas fibras en la dieta produce cancer de colon mucha fibra me protegerá de todo mal.

 "y recuerde, con 10 supositorios de excrementos le regalamos una bolsita de hierbas medicinales usadas por los chamanes de la tribu de los yanomamis"

Ahora la ciencia demuestra que la calidad de nuestra caca afecta a nuestras emociones. Entonces ¿Por qué no hacernos trasplantes de caca de gente feliz?. Hace poco ha salido un estudio que dice que los indígenas del Amazonas tienen el microbiota más diverso del planeta. Al mismo tiempo parecen estar felices, sanos y en comunión con la naturaleza... Ya está tardando el listo que les compre las cacas de los indígenas amazónicos, las envase y las venda a los angustiados habitantes del primer mundo como un pasaje hacia la felicidad y el reestablecimiento del equilibrio con la madre naturaleza. De todo este proceso los que serán los tipos más felices del planeta serán estos indígenas que disfrutarán vendiendo sus heces a habitantes de Japón, Alemania, Canadá o los EEUU.

Artículo aparecido en la revista Quo con el título "¿La microbiota afecta a nuestras emociones?"

Hasta hace poco las heces era un tema tabú para los adultos que no para los niños. Los niños siempre han disfrutado hablando de ellas. Esto ha hecho que algunos autores utilicen las cacas para hablarles a los niños de microbiología. Ahora con estos estudios tener una buena caca, equilibrada, megadiversa y propia de una persona feliz será una obligación de aquellos que además de poseer un iPhone6 quieran estar en equilibrio con la madre naturaleza. Os dejo con una canción de Extremoduro en la que hace referencia a lo importante que es la relación del humano con su microbiota.

Extremoduro, en la letra de su canción ¡Qué sonrisa tan rara! dicen: "Hay quien pensaba que era un nuevo dios naciendo y era un pedo de un exquisito cocido".

Para saber más.

Las vacas sin bacterias mueren

Entrada elaborada por Kimberly Arévalo, Marcelo Collantes, Alex Erazo y Sebastián Bohórquez,  estudiantes de veterinaria de la Universidad de Las Américas en Quito, Ecuador.

Los animales rumiantes, como las vacas tienen este nombre “rumiantes” debido a su órgano digestivo especial el rumen. El rumen digiere varios componentes pero principalmente, la celulosa. La vaca por sí sola no puede digerir la hierba, porque está formada de cadenas de glucosa unidas entre sí, la única manera de separarla es mediante los microorganismos y bacterias del rumen.  

Sin estos microorganismos o bacterias la vaca no podría alimentarse y no realizaría la fermentación, es por esto que estas bacterias existen para que ayuden a la vaca a poder comer su alimento y pueda sintetizarlo o digerirlo para así producir energía para después ser usada.

Algunos animales son incapaces de digerir la celulosa pero la vaca si la puede digerir gracias a las bacterias para trasformar la celulosa en glucosa para hacerla energía, en el rumen no existe mucho oxigeno por lo que las bacterias crecen de mejor manera y digieren mejor los componentes.

SAGARPA. (2013). La digestión de la vaca. RECUPERADO: Octubre 25, 2015.

SAGARPA. (2013). La digestión de la vaca. RECUPERADO: Octubre 25, 2015.

El rumen está compuesto de varias bacterias de ellas las más destacadas son: Ruminococcus, Ruminococcus albus ya que estas de forma rápida degradan la célula, otra bacteria para destacar es la Eubacterium cellulosolvens ya que actúa en determinadas condiciones.

Las bacterias en el rumen pueden digerir las paredes de las células de plantas para producir azucares sencillos, los cuales se fermentan para obtener energía y de esta forma crecer, resultado de esto se obtiene ácidos grasos volátiles, hemicelulosa y otros azucares; esto como producto final esto penetra las paredes del rumen y sirve como fuentes de energía para el rumiante.

El rumen disminuye el tamaño del alimento a partículas y expone a los azucares a la dicha fermentación microbiana, la ausencia de oxígeno en el rumen favorece al crecimiento de bacterias.

SABIAS QUE!!

El rumen produce entre 160 a 180 litros de saliva cuando una vaca mastica de 6 a 8 horas por día.

El rumen puede llegar a producir hasta 1000 litros de gases cada día que son eructados.

Euronews (in English). (2014). En Suiza investigan las bacterias del rumen de las vacas. Para ello hacen unos agujeros en su cuerpo para investigar cómo las bacterias realizan la digestión. Octubre 25, 2015, de Youtube Sitio web: https://www.youtube.com/watch?v=b7TY9t0VBxU