lunes, 26 de diciembre de 2011

SIDA/VIH: tratamiento = prevención. El descubrimiento del año, según Science

La transmisión por vía sexual del virus HIV-1 de una persona infectada a su pareja está directamente relacionada con la cantidad de virus en sangre y en el tracto genital. Durante muchos años ha habido un fuerte debate sobre si los medicamentos antirretrovirales empleados para tratar a las personas infectadas por el virus VIH podrían tener un doble efecto y ser beneficiosos para reducir las tasas de transmisión y así prevenir la infección. Para algunos era obvio: las drogas antirretrovirales reducen la cantidad de virus en el organismo y así los individuos tiene menor capacidad de infectar a otros. Sin embargo, los detractores de esta idea eran mucho más cautos y exigían más investigación y datos científicos para poder determinar la cantidad de virus en sangre que prediga el riesgo de transmisión del VIH.

El 11 de agosto de 2011 se publicó en The New England Journal of Medicine un trabajo que ha merecido la calificación de mejor descubrimiento del año por la revista Science, una especie de “oscar” de la investigación científica.
Este trabajo recoge los resultados de un ensayo realizado en nueve países (cinco de África sub-sahariana, y Brasil, India, Tailandia y Estados Unidos) con 1.763 parejas de las cuales uno estaba infectado por el virus (HIV positivo) y el otro no (HIV negativo). La mayoría eran parejas heterosexuales casadas. De manera aleatoria, a la mitad de los individuos HIV positivos se les proporcionó una terapia antirretroviral. Se ensayaron dos tipos de terapias: un tratamiento temprano que comenzó nada más empezar el estudio y un tratamiento tardío que se iniciaba cuando los datos clínicos se relacionaban con el SIDA.  Los investigadores esperaban completar el estudio para el año 2015. Sin embargo, los resultados han sido tan espectaculares que los han hecho públicos inmediatamente. Hubo un total de 36 personas del grupo HIV negativo que se infectaron, de estas, 28 se habían infectado con el mismo virus que su pareja y solo 1 persona se infectó del grupo que había recibido los medicamentos antirretrovirales. Es decir, la terapia antirretroviral había reducido significativamente (un 96%!) la tasa de transmisión sexual del HIV.  Por supuesto, a todas las personas de este estudio infectadas se les proporcionó la terapia inmediatamente.


El ensayo clínico, denominado HPTN 052 (HIV Prevention Trials Network), comenzó con una prueba piloto en abril del 2005
y se ha llevado a cabo desde de junio del 2007 hasta mayo de 2010.

Las personas que toman medicamentos para combatir el SIDA deben hacerlo durante décadas, lo cual es difícil y costoso en muchas zonas del planeta. La terapia antirretroviral no es una vacuna, pero los autores de este ensayo clínico demuestran que el tratamiento antirretroviral temprano tiene unos efectos clínicos beneficiosos tanto para las personas infectadas por el HIV como para sus parejas sexuales no infectadas. Por tanto, tratamiento es prevención, y los beneficios de la terapia antirretroviral son una esperanza que puede ayudar a controlar la transmisión del SIDA de manera eficaz.

 
Más del 90% de los casos de SIDA están en países en vías de desarrollo.
Se calcula que hay entre 23 y 28 millones de personas afectadas por el SIDA en el África sub-sahariana.

Estudio del uso de la terapia anti retroviral en la prevención del SIDA en El podcast del microbio

Prevention of HIV-1 infection with early antiretroviral therapy. M. S. Cohen et al. 2011. The New England Journal of Medicine. 365 (6): 493-505.

martes, 20 de diciembre de 2011

Acidez de estómago: bacterias que viven en el jugo gástrico


La acidez de nuestro estómago tiene un pH entre 1 y 3. No te recomiendo meter el dedo en una solución de ácidos con ese pH. Sin embargo, esta alta acidez del estómago tiene algunas ventajas: facilita la degradación de las proteínas y la digestión, y evita la multiplicación de patógenos. Pero como ya te puedes imaginar, siempre hay alguna bacteria capaz de vivir en ese ambiente tan extremadamente ácido.

Helicobacter pylori es la única bacteria que conocemos capaz de vivir en el estómago, infecta la mucosa del epitelio gástrico humano, y puede llegar a causar infecciones crónicas que producen úlceras, gastritis y hasta cáncer de estómago. No sabemos exactamente cómo se transmite, pero se sospecha que sea a través de alimentos o agua contaminada. Aunque cerca de la mitad de la población mundial está infectada, por razones todavía no muy bien conocidas la mayoría no manifiesta úlceras de estómago. Más del 80% de los casos se curan con tratamientos antibióticos, pero el número de casos resistentes a los antibióticos va en aumento. Barry J. Marshall y J. Robin Warren descubrieron que las úlceras gástricas más comunes eran causadas por Helicobacter pylori y que los antibióticos eran efectivos para su tratamiento. Ambos fueron galardonados con el Premio Nobel de Medicina en 2005.


Helicobacter pylori (en verde) es un bacteria Gram-negativa
capaz de colonizar la mucosa gástrica.

La pregunta del millón siempre ha sido cómo una bacteria puede resistir en un ambiente tan ácido como el estómago. El truco parece estar en una enzima, denomina ureasa, que neutraliza el ácido gástrico. Helicobacter produce ureasa que rompe la urea, un compuesto químico de nuestro organismo, en amonio que neutraliza el ambiente ácido y permite que Helicobacter pueda vivir en el estómago.


Sin embargo, como muchas otras enzimas, la ureasa no es funcional inmediatamente, sino que necesita unirse con dos átomos de níquel para ser activada. Por tanto, la supervivencia de Helicobacter en el estómago depende de la actividad de la ureasa, que a su vez depende del níquel. Ahora, un grupo de investigadores chinos de la Universidad de Hong Kong han publicado en el Journal of Biological Chemistry un trabajo en el que usando técnicas de cristalografía de rayos X (una especie de “microscopio” molecular para visualizar las proteínas a nivel atómico), han descubierto cómo se activa y madura la enzima ureasa. En concreto, han visto como hay tres proteínas accesorias denominas UreF, UreH y UreG que forman un complejo capaz de colocar el níquel en el lugar correcto en la ureasa. Así, una vez que el níquel está en su lugar, la enzima rompe la urea, produce NH3 y neutraliza los ácidos del estómago.  Además han demostrado que al impedir la formación del complejo UreF-UreH-UreG se inhibe la síntesis de ureasa activa.

Lo interesante de este trabajo es que el conocimiento del mecanismo molecular de la activación de la ureasa puede permitir el diseño de sustancias antibacterianas que ayuden a erradicar este patógeno.


Interesante vídeo sobre el experimento de
Barry J. Marshall y el descubrimiento de que Helicobacter pylori es una de las causas
de la gastritis cónica.

Assembly of preactivation complex for urease maturation in Helicobacter pylori: CRYSTAL STRUCTURE OF UreF-UreH PROTEIN COMPLEX.  Y. H. Fong, et al. 2011. J. Biol. Chem. 286: 43241-43249.

martes, 13 de diciembre de 2011

Bacterias "vampiro": depredadoras que se comen a otras bacterias


En el mundo microbiano hay varios ejemplos de bacterias depredadoras o “vampiros” que atacan y se alimentan de otras bacterias (Myxobacteria, Bdellovibrio, …). En 1983 se aisló por primera vez de una muestra de aguas residuales Micavibrio aeruginosavorus, una pequeña bacteria que actúa como una “sanguijuela”, pegándose a la superficie de otras bacterias de las que se alimenta.

El ciclo vital de Micavibrio consiste en dos fases, una primera de ataque, en la que la bacteria se mueve y busca su presa, y una segunda fase de unión en la que Micavibrio se fija de manera irreversible a la superficie de la bacteria de la que se va alimentar. Micavibrio es muy exigente con su dieta y, por supuesto, no se alimenta de cualquier cosa. Normalmente en su menú suele preferir otras bacterias tan apetitosas como Pseudomonas, Burkholderia o Klebsiella.


Micavibrio aeruginosavorus es una pequeña bacteria Gram negativa
(de color amarillo en la foto) que se fija sobre otra bacteria como
Pseudomona aeruginosa (de color púrpura) de la que se alimenta y
sobre la que se multiplica.

Un grupo de investigadores han publicado en BMC Genomics el genoma completo de Micavibrio aeruginosavorus, cuyo análisis aporta una información muy interesante sobre la biología y evolución de esta bacteria “vampiro”.

A pesar de ser un depredador obligado, su genoma contiene la mayoría de los genes necesarios para el metabolismo. Sin embargo, hay varios aminoácidos que la bacteria no es capaz de sintetizar por sí misma ni incluso de transportar del exterior, lo que explicaría la total dependencia de su presa, y por qué Micavibrio no puede crecer en medios de cultivo tradicionales. Además, contiene una gran cantidad de genes que codifican hemolisinas, un tipo de toxinas muy importantes para la interacción Micavibrio-presa, ya que pueden formar poros o canales en la membrana de la presa para facilitar el tráfico de sustancias. El arsenal se completa con una importante cantidad de enzimas hidrolíticos, para digerir las macromoléculas de su presa.

Este trabajo también demostró diferencias en la expresión de los genes en las dos fases de su ciclo biológico. Así, en la fase de ataque, en la que Micavibrio busca a su presa se expresan los genes para la biosíntesis del flagelo y la quimiotaxis (para el movimiento); mientras que en la fase de unión, en la que Micavibrio pierde su movilidad, se alimenta de su presa y comienza a dividirse, se expresan los genes relacionados con el metabolismo, la replicación del ADN y la secreción de proteínas.

Se trata de un interesante trabajo que sirve como muestra de cómo la información genómica (qué genes y cómo se expresan) da importantes pistas sobre la biología de las bacterias.

Genomic insights into an obligate epibiotic bacterial predator: Micavibrio aeruginosavorus ARL-13. Wang, Z., et al. BMC Genomics 2011, 12:453.

lunes, 5 de diciembre de 2011

Día mundial del SIDA: nueva “vacuna” contra el VIH?


Más de dos millones de adultos se infectan cada año del virus del SIDA, y tres décadas después de identificar por primera vez este virus, los investigadores no han encontrado todavía un método eficaz para prevenir su infección.

Virólogos del California Institute of Technology (Caltech), liderados por el Premio Nobel David Baltimore, han desarrollado un nuevo sistema para producir anticuerpos capaces de neutralizar al virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) en el laboratorio, basado en técnicas de terapia génica. Esta tecnología de prevención del VIH se ha denominado VIP (vector immunoprophylaxis) y ha sido publicada en la revista Nature.
                                                       
Una vacuna clásica supone inyectar un antígeno, una bacteria o un virus muerto o alguna sustancia en el cuerpo, para que nuestro sistema inmune se active y fabrique anticuerpos específicos contra el patógeno y lo inactiven. Tradicionalmente los esfuerzos para desarrollar una vacuna contra el VIH se han centrado en el diseño de sustancias que provoquen una respuesta inmune efectiva, bien como anticuerpos que bloqueen la infección o como células del sistema inmune que ataquen a las células infectadas. A pesar del tremendo esfuerzo, este tipo de vacunas no han funcionado contra el VIH.

El nuevo sistema VIP tiene unos efectos similares a los de una vacuna, pero sin estimular al sistema inmune para que haga algo. En este caso, los anticuerpos protectores se proporcionan por adelantado.

Los ensayos se han realizado en ratones de laboratorio, pero debido a que éstos no son sensibles al VIH, los investigadores han empleado unos ratoncitos especiales que llevan células del sistema inmune humano capaces de multiplicar el virus.

Han empleado un tipo de virus (denominados adeno-asociados) como vectores para introducir genes capaces de producir estos anticuerpos específicos contra el VIH. Estos virus modificados genéticamente se inyectaron en el músculo de las patas de los ratones. El ADN se incorporó a las células musculares y las “programó” para que fabricaran los anticuerpos, que fueron secretados al torrente circulatorio del animal. Así, después de una única inyección, los ratones produjeron altas concentraciones de estos anticuerpos para el resto de sus vidas (en concreto 52 semanas, que para un ratón es mucho tiempo). Cuando los investigadores expusieron a los ratones a una dosis intravenosa del virus VIH, estos anticuerpos protegieron a los ratones de la infección. Además, el sistema funcionó incluso con dosis muy altas de VIH: con más de 100 veces la cantidad de VIH necesaria para infectar a los ratones. Por tanto, con un única inyección intramuscular, se induce la producción de una gran cantidad de anticuerpos capaces de proteger de por vida de la infección por VIH, incluso frente a altas dosis del virus.


Los adeno-asociados son un tipo de virus muy pequeños que no causan ninguna patología en el hombre (son inocuos), y han sido usados como vectores para introducir genes en células en muchos ensayos de terapia génica.

El salto del ratón al humano es todavía muy largo: el que haya funcionado en ratones no significa necesariamente que pueda ser exitoso en humanos. Sin embargo, los resultados sugieren que la transferencia de esta tecnología a humanos podrían producir una profilaxis efectiva contra el VIH, por lo que los investigadores ya han comenzado a planear los ensayos clínicos.   

Antibody-based protection against HIV infection by vectored immunoprophylaxis. Balazs, A. B., et al. 2011. Nature.

lunes, 28 de noviembre de 2011

Sustituye el Prozac por yogur: bacterias contra la depresión.

Cada vez hay más evidencia, aunque indirecta, de la relación entre los microorganismos que tenemos en nuestro intestino (la microbiota intestinal) y el sistema nervioso central. Uno de los neurotransmisores principales del sistema nervioso es el ácido gamma-aminobutírico ó GABA, que actúa como un inhibidor cerebral e interviene en la regulación de muchos procesos  fisiológicos y psicológicos. Algunas alteraciones en la expresión del receptor de GABA están implicadas en el desarrollo de condiciones psiquiátricas relacionadas con el estrés, como los procesos de ansiedad y depresión. De hecho, algunos fármacos antidepresivos actúan al nivel de este receptor neuronal.

Se sabe también que las bacterias que forman parte de la microbiota intestinal contribuyen a mantener un estado saludable de la persona, y cada vez hay una mayor evidencia de que estos microorganismos pueden modular de alguna manera nuestra respuesta al estrés.


Lactobacillus es un género de bacterias Gram positivas.
Normalmente son benignas y habitan en el cuerpo humano,
en el tracto gastrointestinal y en la vagina.

Ahora un grupo de investigadores han publicado en PNAS un sugestivo trabajo en el que demuestran que la ingesta de una de estas bacterias (Lactobacillus rhamnosus) regula el comportamiento emocional e induce alteraciones en la expresión del receptor de GABA en zonas de la corteza cerebral. La administración de esta cepa de Lactobacillus redujo el estrés producido por la corticosterona y el comportamiento asociados de ansiedad y depresión, lo que demuestra una vía de comunicación entre las bacterias del intestino y el cerebro. Estos resultados muestran la importancia que tiene Lactobacillus en la comunicación entre el intestino y el sistema nervioso central, y sugieren que ciertos microorganismos pueden ser útiles en la terapia contra desordenes relacionados con el estrés, como la ansiedad y la depresión. Además, los investigadores demostraron que esta comunicación dependía en concreto del nervio vago (uno de los nervios craneales que nace en el bulbo raquídeo e inerva entre otros el estómago, el páncreas, el hígado y otras vísceras). Lo que todavía se desconoce es el mecanismo molecular por el cuál estos efectos ocurren.

La conclusión es que bacterias no patógenas como Lactobacillus pueden modular el sistema de regulación GABA y tener algún efecto beneficioso en el tratamiento de la ansiedad y depresión. Sin embargo, no debemos olvidar que de momento este trabajo ha sido realizado solo en ratoncitos de laboratorio, todos ellos sanos y saludables, por lo que es temprano aventurar qué ocurrirá en humanos. Pero es una prueba más de lo saludable que puede llegar a ser un buen yogurt repleto de Lactobacillus!

Interesante podcast sobre microbiota y cerebro en El podcast del microbio

Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Bravo, J. A., et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2011. 108 (38): 16050-5.

martes, 22 de noviembre de 2011

Ébola-Marburg, virus mortíferos: encuentran el primer Filovirus en España.


Los virus Ébola y Marburg pertenecen a la familia de los Filovirus, que causan fiebres hemorrágicas en humanos y monos. Son uno de los virus más letales que se conocen, su mortalidad puede llegar al 90%. Tras un periodo de incubación de unos pocos días, comienzan fuertes dolores de cabeza, fiebre, diarrea acuosa, dolor abdominal, nauseas, vómitos, anorexia, .... Una semana después, aparecen erupciones cutáneas, hemorragias digestivas y pulmonares,  y en mucosas. Y en menos de dos semanas, necrosis en hígado, riñón y bazo, coagulación sanguínea (que debe ser una sensación bastante desagradable),  pérdida de fluidos por todos los orificios y la muerte. Vamos, que como virus patógenos no tienen desperdicio.

La familia de los Filovirus incluye dos géneros: Ébola y Marburg.
Microscopía electrónica de partículas del virus Marburg (100.000 X).

Hasta ahora solo se había detectado infecciones naturales por Filovirus en el África subsahariana y en Filipinas, y se sabía que los murciélagos actúan como reservorio o “almacén” y como vectores o transmisores de los Filovirus en África. Un grupo de colegas españoles han publicado en PLoS pathogens el descubrimiento del primer Filovirus parecido al Ébola en Europa.

Desde hacia tiempo se había detectado la muerte repentina de varias colonias de murciélagos insectívoros en cuevas de España, Francia y Portugal. Los investigadores han examinado los cadáveres de murciélagos de la cueva del LLoviu en Asturias (España) y, por técnicas moleculares de amplificación del ARN, han encontrado secuencias del genoma de un Filovirus en muestras de hígado, pulmón y otros órganos. Los análisis genómicos sugieren que este virus, que los autores han denomina LLoviu virus, es genéticamente distinto de Ébola y Marburg, pero de la misma familia de los Filovirus. Se trata por tanto del primer Filovirus detectado en Europa, que no ha sido importado de áreas endémicas como África.


La cueva del LLoviu, también conocida como cueva de Peón,
es una de las mayores de Asturias. Está formada por una amplia galería inicial que se divide en dos ramas, ambas recorridas por un río subterráneo.
Alberga cinco especies distintas de murciélagos,
algunas formando grandes colonias.

No está claro si este virus es patógeno para los murciélagos, aunque solo lo han detectado en las muestras de animales muertos, pero no en murciélagos sanos. Además, la demostración de su existencia ha sido por técnicas genéticas, por amplificación y secuenciación de su genoma, no por cultivo celular. Por supuesto, este nuevo Filovirus no está asociado a ninguna patología humana. Aunque sabemos que los murciélagos transmiten varias tipos de enfermedades infecciosas y que no es nada recomendable tenerlos como “mascotas”, la demostración de la existencia de estos Filovirus no debe atemorizarnos y podemos seguir disfrutando de la belleza de nuestras grutas y cuevas.

Muchas enfermedades humanas tiene su origen en los animales, y muchos virus han “pasado” de los animales al hombre. Desde hace años existe un sistema de vigilancia global con objeto de prevenir posibles epidemias mundiales o pandemias: Global Viral Forecasting Initiative. Incluye varios laboratorios repartidos por el planeta que se dedican a estudiar qué virus se mueven de los animales a las poblaciones humanas, cómo lo hacen y con qué frecuencia. Una manera de prevenir y estar preparados para nuevas amenazas.

Discovery of an Ebolavirus-like filovirus in Europe. Negredo, A., et al. PLoS Pathog. 2011, 7(10):e1002304.

lunes, 14 de noviembre de 2011

El virus más grande del mundo: grande, grande, pero que muy grande!

En el año 2003, en el curso de unos estudios sobre legionelosis (la enfermedad causada por la bacteria Legionella), se describió la existencia de un tipo de virus peculiar en el interior de amebas, los llamados Mimivirus (*). Se denominaron así porque cuando fueron descubiertos se confundieron con  bacterias debido a su tamaño y a que "imitaban" (del inglés mimic) la tinción de una bacteria Gram positiva. Su genoma era el mayor genoma viral conocido, y  mostró la presencia de genes no encontrados en ningún otro virus (como los de la ARNt aminoacil transferasa), que hasta entonces se creía exclusivo de organismos celulares. El descubrimiento de los Mimivirus reabrió el debate sobre si los virus son realmente seres vivos.

Ahora, según publica la revista PNAS, en una campaña en la estación marina de Las Cruces en Chile han “pescado” un nuevo tipo de virus todavía más grande, al que han denominado Megavirus chilensis, y que también se replica en el interior de las amebas. Se trata de un “pariente” de los Mimivirus, pero incluso más grande.


Los virus no son células, son parásitos intracelulares
que siempre se multiplican dentro de las células.
En este caso, tanto Mimivirus como Megavirus se multiplican dentro
de la ameba Acanthamoeba castellani
Ambos tipos de virus tiene una morfología típica: 
una cápside icosaédrica rodeada de una capa de fibras.

Su tamaño es de unos 680 nanómetros (recuerda que un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro). Su genoma ADN de doble cadena lineal con más de 1.200.000 pares de bases es capaz de codificar 1.120 proteínas distintas, un número incluso mayor que mucha bacterias. Es el genoma viral más grande hasta ahora conocido. Para que te hagas una idea el virus de la gripe puede tener un tamaño entre 80-100 nanómetros y un genoma con unas 14.000 pares de bases que codifica solo 10 proteínas. Además, como los Mimivirus, este nuevo virus también tiene genes “celulares” como los de la ARNt aminoacil transferasa, no encontrados en el resto de virus.

Según los autores, estos descubrimientos apoyan su hipótesis de que los Mimivirus y Megavirus han podido evolucionar a partir de un genoma celular ancestral mediante un proceso de evolución reductiva, frecuente en otros microorganismos parásitos intracelulares. Sin embargo, al menos para algunos de nosotros, todavía deja abierta la discusión sobre si los virus pueden ser considerados seres vivos o no.

(*) A giant virus in Amoebae. 2003. La Scola, B., et al. Science,299: 2033.


Distant Mimivirus relative with a larger genome highlights the fundamental features of Megaviridae. 2011. Arslan, D.,et al. PNAS, 108 (42): 17486-17491.

lunes, 7 de noviembre de 2011

Maicrobio ya está en feisbuk :-)

Para aquellos que os interese, microBIO ya está en Facebook!. Pásalo entre tus amigos!.



Además, podréis ver impresionantes imágenes de algunos hongos y bacterias que contaminan las placas con medio de cultivo: la belleza de la contaminación microbiana. 

martes, 1 de noviembre de 2011

Escherichia coli, nuevo agente del FBI: codificar mensajes secretos empleando bacterias


Cuando éramos pequeños nos gustaba jugar a espías y nos imaginábamos  escribiendo mensajes secretos con tinta invisible.

Un grupo de investigadores han desarrollado un original método para enviar mensajes ocultos empleando bacterias. El sistema, denominado Stenography by Printed Arrays of Microbes (SPAM) permite escribir y codificar un mensaje empleando un array de cepas de Escherichia coli genéticamente modificadas (PNAS).


Consiste en una matriz o conjunto de puntos generados por siete cepas distintas de Escherichia coli, cada cepa expresa una proteína fluorescente de distinto color como marcador. Según la posición de las bacterias en la matriz se generará un patrón de colores diferente que se traducirá en un código distinto. Así, han sido capaces de codificar, enviar y liberar información empleando microorganismos vivos como portadores de los datos.

Las bacterias fluorescentes se crecen en un medio selectivo y las colonias bacterianas se transfieren en un orden concreto, según el mensaje que se desea escribir, a una membrana, que es la que se envía al receptor del mensaje. El receptor, emplea esta membrana para recrecer las bacterias y según el orden de los colores (la fluorescencia) que emiten las bacterias y un código alfanumérico determinado, puede descifrar el mensaje enviado. Además, este sistema se puede combinar añadiendo a las cepas genes de resistencia a distintos antibióticos, de manera que según el antibiótico empleado para recrecer las bacterias se puede obtener un mensaje u otro.

Con siete proteínas fluorescentes distintas, se genera un código 
de 26 letras, 10 números y 9 símbolos.

La esteganografía consiste en aplicar técnicas que permitan el ocultamiento de mensajes u objetos dentro de otros de modo que no se perciba su existencia. Es una manera de proteger la información y evitar que un probable intruso ni siquiera sepa que se está transmitiendo información sensible.

Esta es la primera vez que se emplean microorganismos vivos como portadores de mensajes encriptadas o codificados, una nueva disciplina que se puede denominar infobiología, en la que se combinan la bioquímica con la teoría de la información para producir un mensaje alfanumérico.


Palacios, M.A., et al. 2011. InfoBiology by printed arrays of microorganism colonies for timed and on-demand release of messages. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 108(40):16510-4.

martes, 25 de octubre de 2011

Sustituir vacas por canguros: la solución al cambio climático?


Los rumiantes son responsables de hasta un 25% de las emisiones de metano, un gas de efecto invernadero más potente que el dióxido de carbono. Se sabe que algunos canguros, como los walabíes, producen muy poco metano, hasta un quinto de la cantidad de metano que produce otros rumiantes como las vacas o las ovejas. La repercusión de este detalle en la emisión de gases de efecto invernadero es notable.


Se conoce con el nombre de walabí a cualquiera de las especies de marsupiales
que no es lo suficientemente grande para ser considerado un canguro típico.

Para reducir la concentración de metano en la atmósfera, evitar el efecto invernadero y controlar así el cambio climático global, se podría proponer sustituir todo el ganado bovino del planeta por estos canguros. Esta tontería no es la conclusión a la que han llegado un grupo de investigadores (Science), que en realidad lo que han estudiado han sido las razones de las bajas emisiones de metano en los walabíes.

Para ello, han empleado técnicas de metagenómica, esto es la secuenciación masiva de todo el material genético presente en el intestino del canguro. Así, por comparación de genomas han descubierto la presencia de una bacteria dominante no identificada anteriormente, con determinadas propiedades metabólicas que le hacen responsable de la baja emisión de metano. Empleando esos datos han reconstruido el posible metabolismo de esta bacteria, y han diseñado un medio de cultivo apropiado para poder aislarla y obtenerla  en cultivo puro. De esta forma, del análisis de la microbiota intestinal de estos canguros, los autores han sido capaces de aislar por primera vez la bacteria responsable de tan interesante balance metabólico: una bacteria de la familia Succinivibrionaceae. Lo original de este trabajo es que a partir de datos de metagenómica, han diseñado el medio de cultivo que les ha permitido aislar la bacteria. Una tecnología que podríamos denominar “metagenómica reversa”.


El metano es un gas de efecto invernadero relativamente potente
 que contribuye al calentamiento global del planeta.

A partir de aquí, la aplicación del hallazgo a la reducción de las emisiones de metano por nuestros rumiantes, puede pasar por la introducción de esta bacteria en la microbiota intestinal de los rumiantes, o en la manipulación genética de bacterias autóctonas del rumen bovino por introducción de la ruta metabólica que permite una menor producción final de metano. Las dos soluciones son más sutiles y tienen menos impacto biológico que la sustitución de nuestras vacas por canguros.

(Este comentario ha sido realizado con la colaboración del Prof. J.M. García-Lobo, de la Universidad de Cantabria, Santander).

Pope, P. B., y col. 2011. Isolation of Succinivibrionaceae implicated in low methane emissions from Tammar wallabies. Science. 333: 646-648.