domingo, 28 de octubre de 2012

Especial Halloween: la resurrección de virus extinguidos. Reconstruyen la envoltura de un virus fósil y descubren la molécula que permitió su entrada

La mayoría de los retrovirus infectan células normales pero en algunos casos muy raros estos retrovirus, a lo largo de la evolución biológica, han infectado las células germinales o gametos e integrado en ellas su material genético viral, convirtiéndose así en retrovirus endógenos. Los retrovirus endógenos son, por tanto, secuencias de ADN presentes en el genoma de muchos vertebrados (incluidos los humanos), reliquias de antiguas infecciones virales. Se transmiten de una generación a otra y persisten integrados en el genoma e inactivos a lo largo de miles de años. Se cree que pueden jugar un papel muy importante en el proceso evolutivo, y algunos retrovirus endógenos humanos están implicados en ciertas enfermedades autoinmunes y en varios tipos de cáncer.

Por sus características, los retrovirus endógenos representan un registro “fósil” de antiguas infecciones virales, y pueden proporcionar información sobre la evolución de las interacciones huésped-virus. Un retrovirus endógeno de chimpancés llamado CERV-2 es particularmente interesante, porque no se encuentra en el genoma humano. Por ello, se asume que este virus debió estar activo e infectar chimpancés después de la separación de los chimpancés y los humanos, hace unos 6 millones de años. Un grupo de investigadores publicaron en la revista PNAS la “resurrección” de este retrovirus endógeno para estudiar las interacciones entre este patógeno extinguido hace millones de años y su huésped. Para ello, han reconstruido su envoltura y han podido identificar una proteína de los chimpancés que actúa como el receptor que debió emplear este retrovirus cuando estaba activo hace varios millones de años.

Este trabajo demuestra que la reconstrucción de envolturas virales de retrovirus endógenos “fósiles” puede permitir descubrir las proteínas del huésped que utilizó como “puertas de entrada” en infecciones prehistóricas por virus ya extinguidos. Hasta ahora, todos los estudios sobre retrovirus endógenos se habían realizado únicamente en base a su secuencia de ADN. Éste es el primer trabajo en el que se consigue “resucitar” algunas de sus funciones, lo que abre nuevas y apasionantes expectativas sobre el conocimiento de los virus fosilizados en nuestro genoma.


Soll, S., et al. (2010). Identification of a receptor for an extinct virus. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107 (45), 19496-19501 DOI: 10.1073/pnas.1012344107

sábado, 27 de octubre de 2012

La bacteria mutante que reduce los pólipos del cáncer de colon

El cáncer de colon es la segunda causa de muerte por cáncer en Estados Unidos. Se ha relacionado la inflamación crónica en el intestino grueso con varias enfermedades, como el cáncer de colon o la colitis ulcerosa 


La respuesta inflamatoria es beneficiosa para el huésped, tiene un papel defensivo y se considera parte de nuestro sistema de inmunidad innata. Sin embargo, una respuesta inflamatoria descontrolada y excesiva puede ser perjudicial. Debe existir, por tanto, un balance o control de la respuesta inflamatoria. Si no, puede ocurrir una inflamación crónica que puede promover la aparición de algunos tipos de cáncer. Un alteración en la población de las bacterias de nuestro intestino (la microbiota intestinal) puede afectar a la mucosa, en particular puede causar una inflamación gastrointestinal, que si se cronifica puede predisponer para el cáncer. La microbiota intestinal, por tanto, juega un papel esencial en el control de este balance de la respuesta inflamatoria. 

Se ha publicado en PNAS un trabajo en el que demuestran que un mutante de Lactobacillus acidophilus  (un habitante del intestino humano) es capaz de detener una inflamación anormal, reducir tumores pre cancerosos y revertir el desarrollo de lesiones severas de cáncer en el intestino grueso de ratones. En el trabajo emplearon un modelo de ratones transgénicos que desarrollan cáncer de colon. El tratamiento oral con este mutante normaliza la respuesta inmune y causa una reducción del número de pólipos en el colon de los ratones.

 Credit: SCIMAT/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Caption: colour enhanced scanning electron micrograph (SEM) of Lactobacillus bulgaricus (2 colonies) in yogurt. Lactobacilli are probiotic bacteria. They produce bacteriocins which protect humans from pathogenic bacteria. Microscope mag. 7000x, image width W: 13.6

La bacteria mutante es un Lactobacillus modificado genéticamente al que le habían delecionado o quitado un gen concreto, el gen que codifica para la síntesis del ácido lipoteicoico, un tipo de sustancia que se encuentran en la pared celular de muchas bacterias Gram positivas. Los autores ya había demostrado anteriormente que este mutante, cuando se administrada oralmente, era capaz de proteger significativamente a los ratones contra la colitis. La hipótesis propuesta es que los ácidos lipoteicoicos de la bacteria inducen inflamación y que su ausencia atenúa la inflamación intestinal. 

En conclusión, el tratamiento oral con Lactobacillus mutantes tiene propiedades antiinflamatorias y reduce el cáncer de colon en los ratones. Este trabajo sugiere nuevas oportunidades para regular la inmunidad intestinal y proteger contra los efectos patógenos de la inflamación y la susceptibilidad al cáncer de colon: ¿qué otras moléculas de las bacterias pueden jugar un papel esencial en el cáncer de colon al afectar al control de la inmunidad innata y a la respuesta inflamatoria? Hay que seguir investigando!

Khazaie, K. et al. (2012). Abating colon cancer polyposis by Lactobacillus acidophilus deficient in lipoteichoic acid Proceedings of the National Academy of Sciences, 109 (26), 10462-10467 DOI: 10.1073/pnas.1207230109

miércoles, 17 de octubre de 2012

No sólo falsifican Rolex y Lacoste: medicamentos fraudulentos que ponen en riesgo vidas humanas

Hace unos pocos meses se publicó un estudio en Research and Reports in Tropical Medicine en la que se comparaba la calidad de los medicamentos en varios países según dónde se habían fabricado. Se estudiaron 2.652 muestras de medicamentos adquiridos en 19 ciudades distintas de 17 países en vías de desarrollo. Los medicamentos eran varios antibióticos y otros contra la malaria y la tuberculosis. Los resultados muestran que más del 31 % de los medicamentos adquiridos en África no pasaban los estándares de calidad de los organismos internacionales. ¿Te imaginas dónde se habían fabricado la mayoría de esos medicamentos? Efectivamente!:  cerca del 18 % de los medicamentos aprobados por la OMS pero provenientes de China no pasaron los test de calidad. Los medicamentos adquiridos en África son los de peor calidad y los fabricados en China fallan siete veces más que los fabricados en India, por ejemplo. Con este estudio se confirma que las ciudades con mejores índices de salud tenían también mejor calidad de sus medicamentos.

 
Un caso concreto acaba de publicarse en Lancet, por un grupo de colegas de la Clínica Universidad de Navarra. En octubre de 2011 llegó a la consulta una mujer de 28 años con síntomas claros de malaria que había viajado a un país africano. Ya había padecido malaria en tres ocasiones anteriores. Esta vez compró la medición (Artesunat) en África. Normalmente con tomar esta medicación durante tres días es suficiente para controlar la infección. Sin embargo, los síntomas no remitieron y decidió ir a la clínica. Mientras se recibía la medicación -que en España debe suministrar el Ministerio de Sanidad- , los médicos decidieron tratarle con la medicina que ella misma había comprado en África. Sin embargo, seguía sin mejorar y acabó en la UCI. Cuando por fin pudieron suministrarle la nueva medicación mejoró inmediatamente. Esto hizo sospechar a los médicos que decidieron enviar el medicamento africano a la Escuela de Medicina Tropical de Londres para analizar sus componentes. Los resultados demostraron que dicho medicamento no tenía ningún principio activo, lo que le habían vendido era un fraude, un medicamento falso sin principio activo: pastillas de nada! 


Según los autores, todo hace pensar que en África hay un tráfico diferencial:
a un occidental no le venden el falsificado para no meterse en problemas, pero no ocurre lo mismo con los nativos.

Estos hechos ponen de manifiesto el drama de la falsificación de medicamentos,  que seguramente mata a miles de personas en los países en vías de desarrollo. Además, fabricar fármacos de mala calidad, no solo no curan, sino que favorecen la aparición de resistencias lo que a la larga causa que los medicamentos buenos pierdan su efectividad.

Si te interesa también puedes oir esta noticia

Bate, R., et al. (2012). Anti-infective medicine quality: analysis of basic product quality by approval status and country of manufacture Research and Reports in Tropical Medicine DOI: 10.2147/RRTM.S33108  

Chaccour, C., et al. (2012). Travel and fake artesunate: a risky business The Lancet, 380 (9847) DOI: 10.1016/S0140-6736(12)60649-7

martes, 9 de octubre de 2012

El número de microbios en la tierra es mucho menor de lo que se pensaba: “solo” hay unos 300.000 millones de trillones!

¿Cuántas bacterias hay en nuestro planeta? Hasta dónde yo sé, no existe  una estimación exacta del número total de bacterias en la Tierra. Algunos han estimado que puede haber ente 10 y 1.000 millones de especies bacterianas distintas, de las que probablemente conozcamos menos del 0,1 %. Pero, ¿cuántas bacterias suponen esa enorme diversidad?



Se ha publicado un artículo en PNAS sobre la distribución global de la abundancia de microorganismos en los sedimentos marinos. Han estudiado 34 zonas distintas del océano Pacífico, de la superficie del suelo marino y hasta un metro de profundidad. Han extraído las células y han estimado el número de bacterias mediante técnicas de microscopía de fluorescencia y cálculos matemáticos.

Los resultados muestran que la distribución global de células microbianas en los sedimentos marinos no es uniforme y varía mucho entre los distintos sitios de muestreo en varios órdenes de magnitud. Esta variación depende mucho de la cantidad de sedimentos y de la distancia de la costa. Han encontrado zonas extremadamente pobres desde el punto de vista nutricional y por tanto auténticos “desiertos de vida”. En este trabajo se estima que la abundancia microbiana es de unos 3 x 1029 células. ¿Y esto cuánto es?, pues un 3 seguido de 29 ceros. Un número que ni yo mismo se nombrar, pero que según una colega matemática es 300.000 millones de trillones. Según los autores, esto corresponde solo con un 0,6% de la biomasa total de la Tierra.

 Distribución global de la abundancia de microbios en los sedimentos marinos. El número de células es menor en zonas más alejadas de la costa.
 
Esta estimación de la abundancia de microbios es mucho menor que otros cálculos anteriores. En 1998 otros autores estimaron que la cantidad de microbios en los sedimentos marinos era de aproximadamente 35,5 x 1029 células. O sea que según los nuevos cálculos hay cerca de un  90% menos de microbios de lo que se pensaba. Las razones de estas diferencias son que ahora los datos son geográficamente más diversos que los estudios anteriores e incluyen algunas áreas con muy baja abundancia de células.

Combinando varios trabajos, el número de procariotas presentes en el agua del mar, el suelo y la superficie terrestre es de entre 9,2 y 31,7 x 1029 células, lo que supone entre un 50 y un 78% menos de lo que se creía hasta ahora. 

De todas formas, yo no me preocuparía mucho, 300.000 cuatrillones de bacterias son muchas bacterias, siguen siendo muy diversas y aunque supongan menos del 1% de la biomasa total del planeta su efecto sobre el mismo sigue siendo esencial. 

También puedes oir esta entrada en

Kallmeyer J, et al. (2012). Global distribution of microbial abundance and biomass in subseafloor sediment. Proc Nat lAcad Sci U S A DOI: 10.1073/pnas.1203849109
 

miércoles, 3 de octubre de 2012

Fiebre sin causa: cuando el médico no sabe qué tienes, es un virus


Seguro que más de una vez has ido al hospital con algo de fiebre y malestar general y el médico que te ha dicho que lo que tienes es un virus, te ha mandado a casa sin tratamiento o con alguna medicina para aliviar los síntomas. El tener fiebre sin una causa aparente es un problema muy común en niños menores de tres años. Aunque la sospecha generalizada es que los virus están detrás de este fenómeno, hasta ahora no se ha estudiado con profundidad. Un grupo de investigadores han aplicado las nuevas técnicas de secuenciación masiva del ADN para detectar los virus presentes en muestras de niños pequeños con este tipo de fiebre y compararlas con las de niños sanos.

La fiebre es un aumento de la temperatura corporal por encima de lo que se considera normal (entre 35 y 37,5 °C). La fiebre surge en respuesta a una infección por bacterias o virus  y actúa como una respuesta adaptativa que ayuda al cuerpo a combatir estos microorganismos.

Han analizado 176 muestras de hisopados nasofaríngeos y de plasma sanguíneo de niños entre 2 y 36 meses, unos sanos y otros con fiebre sin causa aparente. Se han identificado secuencias de 25 géneros de virus, que incluyen algunos patógenos frecuentes como adenovirus, enterovirus y roseolovirus, además de otros no patógenos. En general, las muestras de los niños con fiebre tenían entre 1,5 y 5 veces más virus que los niños sin fiebre, pero además de tener más virus estos eran más variables. Las diferencias eran mayores en las muestras de plasma, lo que probablemente esté asociado a la diseminación de la infección. Los enterovirus y los roseolovirus eran más frecuentes en las muestras de niños con fiebre que sin fiebre, consistente con su papel como patógenos que causan fiebre. Estos datos (más virus y más variables, sobre todo en plasma, en los niños con fiebre) indican que la infección por virus está directamente asociada a la aparición de fiebre sin causa aparente.

Es la primera vez que se aplican las tecnologías de secuenciación masiva de ácidos nucleicos (los análisis metagenómicos) para determinar el viruloma o conjunto de genomas de virus en una muestra humana. Este trabajo, aunque preliminar, puede mejorar el diagnóstico de estos casos de fiebre sin causa aparente, acertar con el tratamiento adecuado y, sobre todo, evitar la administración de antibióticos cuando no son necesarios (recuerda que los antibióticos nada hacen contra los virus, sirven para evitar el crecimiento o matar las bacterias).
 
Wylie KM, et al. (2012). Sequence analysis of the human virome in febrile and afebrile children. PLoS ONE, 7 (6) DOI: 10.1371/journal.pone.0027735