Polio, ¿otro virus expulsado al zoológico?

Si no ocurre ninguna desgracia en las próximas horas, hoy se cumplirá un año desde que el 13 de enero de 2011 se detectó el último caso de poliomielitis en la India. Así se habrá eliminado en ese país una grave enfermedad producida por un virus que ataca las células nerviosas que controlan el movimiento de los músculos dejando a los pacientes que sobreviven con diversos grados de parálisis. Tradicionalmente los efectos más graves han ocurrido en niños, con peor resultado cuanto más pequeños y en especial si han sido afectados antes de echar a andar. Por ello el nombre común con el que se conocía esta enfermedad era el de “parálisis infantil”.

Con estos resultados, logrados gracias a los programas de vacunación a escala mundial, habrá otro virus que está camino de acompañar al ya erradicado de la viruela hacia ese zoológico en el que deben conservarse tan peligrosos elementos.

 

Niño de diez años con parálisis infantil en 1958. Foto: archivo MV.

 

 

No es país para científicos

Publicaba EL PAÍS el 3 de enero un editorial analizando el impacto que pueden tener los recortes presupuestarios decretados para 2012 sobre el futuro de la investigación, el desarrollo y la innovación. Concluía que “parece fuera de duda que una de nuestras prioridades nacionales es construir un sistema de I+D+i sólido”. No estoy yo muy convencido de tal afirmación, creo que en general a los españoles no nos preocupa mucho si se investiga o no, y no es un problema de hace unos días, sino que es la situación normal de nuestro país.

La Sabiduría. La basílica de Hagia Sofia en Estambul, la Santa Sabiduría de Bizancio. Foto: fuente

 

Sesenta minutos que pudieron conmover la evolución: la carta de Wallace

Lo mismo que las obras de Shakespeare, el descubrimiento de la estructura en doble hélice del ADN y la proposición de la teoría de la evolución, no se han librado de protagonizar largos debates sobre su autoría. De Shakespeare algunos debaten si no sirvió de pantalla de otro contemporáneo, como Francis Bacon, a quien suponen más ilustrado. De James Watson y Francis Crick, que recibieron el Nobel por descubrir la estructura del ADN, se sabe que utilizaron sin permiso los datos obtenidos por Rosalind Franklin. A Charles Darwin se le acusa de retrasar deliberadamente la publicación de un escrito de Alfred Russel Wallace proponiendo exactamente lo que Darwin tenía esbozado sobre el origen de las especies y el papel que en ella tiene la selección natural, lo que en términos populares conocemos como “la evolución”. Se discutía si Darwin había ocultado durante un par de semanas el escrito que Wallace le envió desde las Molucas en la primavera boreal de 1858.

 

Expulsando una pitón del techo de la cabaña. Wallace, un científico que si viviera hoy estaría posiblemente entre el grupo de los indignados, redactó en la jungla de las islas de las especias un texto, de una extensión menos de diez veces la de este artículo, describiendo todo lo que se necesitaba para exponer lo que ahora llamamos teoría de la evolución. Fuente: enlace.

 

Estrellas para orientar a los Magos de Oriente: ideas de regalos microbiológicos

Bien sea porque tenemos un Pitagorín en la familia, o porque queremos alejar por un rato a la prole, o incluso a la pareja, de la sana ocupación de matar engendros en una pantallita, a lo mejor nos encontramos ante la duda de qué regalar en estos días irremediablemente dedicados al culto del consumismo. No es cosa de que este blog pierda la oportunidad de inspirar a los Magos de Oriente con unas cuantas ideas para regalar algo relacionado con los microbios, que a la par de ameno, resulte instructivo. Y por eso ofrezco una lista en la que el regalo más caro se vende por 90 EUROS y el más barato cuesta cero euros.

Para el que aún no lo sepa y quiera saber lo que son los microbios empiezo por recomendar “mi libro” “Ni contigo ni sin ti: Guía para entender los microbios”, escrito en colaboración con Marta García Ovalle y Javier Medina y que ha recibido el premio Ciencia en Acción 2011. Publicado por grand guignol ISBN: 978-84-936874-2-7. Es una introducción a lo que son y a lo que hacen los microbios y está escrito para el público joven, o sea todos los que tienen los mismos años que uno mismo o menos. Se puede comprar por internet o encargar en las librerías, y tardan como 20 días en servirlo, paciencia.

Una vez sabido lo que son los microbios y para lo que sirven querremos ver alguno, para lo que se necesita un microscopio, no hace falta un instrumento demasiado caro, tan solo que pueda aumentar la imagen como mínimo 300 veces, por ejemplo el que se ilustra alcanza los mil aumentos por medio de una lente ocular especial. Es importante para no cansar la vista que los elementos ópticos, las lentes, sean buenas. Este microscopio incluye además algunas muestras ya preparadas y un pequeño juego de portaobjetos y cubreobjetos para iniciar al futuro microbiólogo en la observación de sus propias muestras.

Para ver lo que algunos microbios pueden ayudarnos nada mejor que resucitar un viejo artilugio, la yogurtera, con la que al menos durante un mes, incluso más si no nos aburrimos de ella, podremos preparar todo tipo de yogures. Un par de avisos: hay que ser escrupulosamente limpio al usarla y no conviene reutilizar el mismo yogur que hemos preparado en una tanda para iniciar la siguiente, además la experiencia dicta que todos los artilugios de cocina, tipo licuadoras, robots, bombas de vacío y picadoras acaban hartando al poco tiempo. Por eso, para que cuando se quede en un rincón al menos adorne, he buscado una yogurtera que parece un objeto, si no bonito, al menos un poco galáctico.

Lo más probable es que no le regales a un bebé un peluche con la efigie de Escherichia coli, pero a ese recalcitrante cerebrito que conoces seguro que le puede hacer ilusión recibir uno. Los hay incluso en miniatura, dentro de una placa de cultivo, y también los hay de otros virus y bacterias, por lo que si te gustan puedes convertir tu cama en un laboratorio de diagnóstico clínico sin mucho esfuerzo, y sobre todo sin peligro de pillar una enfermedad.

Puestos a presentar peluches hay una artesana que los hace como pieza única, el de la evolución del peluche creo que ya está vendido, pero siempre se puede intentar convencerla de que nos haga otro. Si no lo conseguimos también tiene a la venta, entre otros, el letal Bacillus anthracis y sus temibles esporas, para quien le guste jugar a bioterrorista sin peligro.

Lo que sí puedes regalar a niños más pequeños son los cuentos que un premio Nobel, Arthur Kornberg, contaba a sus hijos y que luego escribió en verso para leer a sus nietos. Su título en castellano es Cuentos de Microbios y puedes leer un breve pasaje en este enlace. Uno de los niños a quien Arthur Kornberg, que recibió el Nobel en 1959, leía estos cuentos, su hijo Roger, ha recibido asimismo el Nobel en 2006. No se puede garantizar que por mucho que se lo leas tus niños se conviertan en lumbreras, pero ¡quién sabe!.

Por último, para los que tienen pánico a los microbios sin saber que todos los días llevamos un montón de ellos dentro de nosotros, recomiendo un regalo que mi amigo Germán Rivas me ha hecho hace poco, es el único volumen del mundo que pase lo que pase y sin necesidad de lavarlo no contiene nunca ni un solo microbio, una botella de Klein. ¿Cómo es que la tal botella no contiene ni contendrá ningún microbio?, es sencillo, porque su volumen es cero. Botellas de Klein aproximadas como las que se ilustra se pueden hacer en cristal y usarlas para no contener vino, o tejerlas en punto para colocarlas encima de la cabeza. En el enlace puedes disfrutar de una botella de Klein virtual.

Por si alguien no lo sabe, una botella de Klein puede hacerse uniendo dos bandas de Möbius. La figura es una ilustración de M.C. Escher. Como los Magos de Oriente son magos, podemos hacer un poco de magia con muy pocos materiales. O sea, papel, tijeras y cinta adhesiva. Con ellos podemos construir una banda de Möbius, basta con recortar una tira de papel, y antes de pegar sus dos extremos girar uno de ellos 180 grados. Si no te crees que el resultado solo tiene una superficie y no dos como tenía la tira de papel, basta con dibujar una línea por el centro de la banda, sin levantar el boli llegarás al punto donde iniciaste el dibujo. O sea que por el mero hecho de girar 180 grados has hecho desaparecer por completo una superficie. Pero la magia no acaba ahí, prueba a cortar toda la banda por la línea dibujada y observa lo que te sale. Más magia: ahora prueba a cortar otra banda de Möbius, no por la línea del centro sino por una línea que esté a un tercio de la anchura. ¿Verdad que esto es más mágico que matar engendros en la pantallita?

Las pandemias viajaban en galeón

Pese a su juventud, la vida para Ylva* no debía resultar fácil, además de padecer una deformidad bucal que le dificultaba la masticación y afeaba la apariencia de su rostro, estaba desnutrida y afectada por colitis crónica. No parece probable que embarcar en Estocolmo el 10 de agosto de 1628 en el primer viaje del galeón Vasa, el recién construido navío de guerra sueco, fuese lo más recomendable que podía hacer en su estado, y quizás fuese una de las pasajeras que esperase desembarcar en la primera parada del barco, la fortaleza de Vaxholm, antes de llegar a Älvsnabben su puerto final de destino y base de verano de la armada sueca en el archipiélago de Estocolmo. Pero lo que Ylva no podía esperar es que esa misma tarde el Vasa naufragase en Strömmen cerca ya del mar Báltico al poco de iniciar su primera travesía.

Peinetas para despiojar y frasco de medicamentos. Encontrados en una de las cubiertas del Vasa. Foto MV.

No hay cementerios para las bacterias

Al nacer, una célula de Escherichia coli tiene por delante, si el ambiente le es favorable, una vida casi infinita dedicada a crecer y reproducirse. Pero incluso las bacterias pueden mostrar huellas del paso del tiempo. Al crecer una bacteria consigue duplicar todos sus componentes, momento en el que está abocada a dividirse produciendo dos hijas que son hermanas entre sí. Por mucho tiempo se debatió sobre si las dos hermanas eran o no iguales entre sí e iguales asimismo a la madre en el momento en que nació. Descontado que el citoplasma no está físicamente compartimentalizado hasta el momento de la división, y que el nucleoide intenta corregir los errores producidos en su replicación, el problema se centra en determinar si la cubierta celular se renueva con el tiempo o si permanece fija, y por lo tanto envejecida, en una de las dos hermanas. Datos de Miguel de Pedro (del CBMSO-CSIC-UAM) sobre cómo crece la pared celular y cómo se reparte en las hijas, demostraron hace tiempo que al menos el material que ocupa los polos de la bacteria prácticamente no se renueva, por lo que un polo va siendo cada vez más viejo mientras el otro siempre acaba de nacer.

¿Mueren las bacterias? La muerte para los seres humanos, además de ser una maldición bíblica, puede ser la consecuencia de su compleja biología. No parece ser así en el mundo de las bacterias, al menos en condiciones ambientales óptimas. La foto muestra uno de los relieves que en 2008 decoraban el Zócalo en Ciudad de Méjico durante las fiestas del día de muertos. Foto: MV.

 

Un virulento giro a la derecha

Autores: Alicia Sánchez Gorostiaga* y Miguel Vicente

No estamos hablando de política, sino de lo que le ocurre a un mutante de Escherichia coli en el que dos pequeños cambios en una de las proteínas que compactan el ADN desencadenan una serie de efectos que empiezan aumentando el giro del cromosoma hacia la derecha y cuyo resultado final es que la bacteria, normalmente una pacífica comensal dentro del intestino, adquiere algunas propiedades virulentas.

El que una bacteria normalmente inofensiva se convierta en un peligro no es algo nuevo, es lo que ocurrió sin ir más lejos al principio del verano con el brote de EHEC en Alemania, causado por una E. coli cuyo efecto más grave era un síndrome hemolítico urémico a veces mortal. En ese caso parece que la estirpe debía su virulencia a un conjunto de genes que pudo adquirir mediante lo que los microbiólogos llaman transferencia horizontal, es decir que seguramente los obtuvo todos de golpe desde otra bacteria. Entre las proteínas que codifican esos genes las hay virulentas, como la toxina del tipo Shiga, otras aumentan la fijación a la mucosa intestinal y otras hacen a la bacteria refractaria a varios antibióticos. Pero las bacterias son también capaces de adaptarse a diferentes escenarios tan sólo reprogramando la transcripción de sus genes sin necesidad de modificar su número total. Esto es precisamente lo novedoso del caso que ahora comentamos porque los investigadores de la India y de los Estados Unidos autores del trabajo han obtenido una estirpe con algunas propiedades de las estirpes virulentas a partir de una E. coli que no lo era y tan solo introduciendo un ligero cambio en una única proteína, la proteína llamada HU.

Cambios en la morfología de E. coli provocados por mutación de la proteína HU. Arriba células normales, con su característica forma de bacilo. Abajo, las células que contienen la proteína mutante HUα^E38K,V42L cambian su forma y pasan a ser redondas. Imagen tomada de la figura 1 del artículo de Kar, Edgar y Adhya (2005).

 

Identificación de la E. coli malévola: un prodigio técnico

Hace apenas cinco meses, a finales de mayo, que las noticias sobre un brote de la bacteria Escherichia coli, en su variedad enterohemorrágica, conocida por las siglas EHEC, y que había producido varias muertes en Alemania, ocupaban las primeras páginas y las cabeceras de los telediarios. En España la noticia hubiese pasado sin pena ni gloria si no hubiese sido porque las autoridades del gobierno local de Hamburgo notificaron que se había detectado EHEC en cuatro pepinos procedentes de nuestro país. Aunque no parece que las hortalizas españolas fuesen las culpables, el origen exacto del brote epidémico es por ahora una incógnita. La Sociedad Alemana de Nefrología ha llamado recientemente la atención sobre la relativa lentitud con la que se alertó sobre la existencia y las consecuencias del brote, pero también ha señalado que la respuesta fue más rápida en comparación con situaciones del pasado.

• Escherichia coli aposentada sobre una célula intestinal. La mayoría de las E. coli que habitan en nuestro intestino lejos de perjudicarnos resultan beneficiosas. Sin embargo hay estirpes, como la que se muestra en la fotografía (color lila) que se aposentan sobre las células de la mucosa (color ladrillo) y provocan graves alteraciones. Microscopía electrónicade barrido, los colores son simulados. Fuente: Brett Finlay.

 

 

 

 

 

No solo la notificación funcionó en este caso con mayor rapidez, también la identificación de la estirpe causante del brote se hizo con pasmosa celeridad, y ello se debe a los potentes métodos de secuenciación del ADN cuyos avances técnicos en la última década podríamos calificar casi de milagrosos. Hasta hace bien poco secuenciar por completo el genoma de una bacteria tardaba años, ahora se consigue en poco más de diez días, y el número de genomas cuya secuencia se conoce por completo aumenta sin cesar.

 

 

De congresos, cólera y cerveza: Sapporo 2011

Acababa el artículo anterior aventurando que las bacterias patógenas conservaron, durante el tiempo que estuvieron fuera del mundo de los antibióticos, la capacidad de transferirse genes, cosa que les resultó sumamente útil para adquirir resistencias cuando estos medicamentos se comenzaron a utilizar en la clínica. Tras escribirlo me subí a un par de aviones de Air China para, vía Pekín, llegar al congreso de la IUMS (la Unión Internacional de Sociedades de Microbiología) en Sapporo, Japón.

Viejos genes, nuevos problemas: resistencia a los antibióticos

Se han encontrado genes procedentes de muestras de suelo congelado de hace 30.000 años que codifican resistencias a varios antibióticos utilizados para tratar las infecciones, entre ellos la vancomicina, uno de los antibióticos a los que se recurre en situaciones desesperadas, cuando se trata de bacterias que resisten a otros. El descubrimiento está causando un amplio revuelo mediático llegando hasta los foros de tema científico, pero, ¿es acaso algo sorprendente?. La respuesta ha de ser que no, es algo más que esperable, como los autores del trabajo ya exponen, la resistencia a los antibióticos es, de necesidad, tan antigua al menos como el momento en que un microbio produjo el primer antibiótico. Porque tal microbio necesitaba protegerse frente a la sustancia letal que producía, de otra forma hubiese muerto. Es más, algunos científicos proponen que algunos genes que ahora encontramos como responsables de las resistencias ya existían antes incluso de aparecer sobre la Tierra el primer productor de tales sustancias. Se trataría por ejemplo de genes cuya función era drenar metabolitos desde el interior del microbio hacia el exterior, a los que una pequeña modificación les permitió funcionar para echar fuera algunos antibióticos.

La geología y la fauna paleolítica del lugar de procedencia de la muestra. Los dos círculos negros indican el lugar que ocupaban las muestras. Imagen tomada de la figura 1 del artículo comentado.