martes, 23 de enero de 2018

El animal que más vidas humanas ha salvado


Limulus polyphemus: el “cangrejo” herradura

Limulus polyphemus es un artrópodo marino que vive en las costas del Golfo de México y del Atlántico Norte. Se conoce popularmente como el cangrejo herradura o la cacerola de las Molucas. A pesar de su nombre y su aspecto, Limulus no es un cangrejo y está más próximo a los arácnidos como los escorpiones que a los crustáceos. Los adultos pueden llegar a medir hasta 50 cm y vivir entre 20-40 años. Limulus es un animal muy curiosos porque lleva en el planeta desde hace más de 445 millones de años. Es por tanto anterior a los dinosaurios, que se extinguieron hace 65 millones de años, es todo un fósil viviente.


Limulus polyphemus

Limulus tiene un tipo de sangre que se denomina hemolinfa. En su hemolinfa hay una proteína que une el oxígeno, como nuestra hemoglobina, pero diferente. Se denomina hemocianina y en vez de tener como cofactor al hierro (la hemoglobina tiene hierro en su molécula, que se une al oxígeno, y por eso es roja), la hemocianina lleva cobre, que reacciona con el oxígeno y colorea la hemolinfa de azul. Limulus tiene, por tanto, la sangre azul. Curioso, sí, hay animales de sangre azul, y no son reyes ni príncipes. Además, la hemolinfa de Limulus también tiene células, que se llaman amebocitos, que son equivalentes a algunos de nuestros linfocitos o macrófagos sanguíneos. 


La hemocianina de Limulus polyphemus tiene cobre, que reacciona con el oxígeno y da un color azulado.

El sistema inmune de Limulus es muy simple (recuerda que este bicho lleva más de 445 millones de años bañándose en el mar). Básicamente los amebocitos pueden actuar como nuestros macrófagos destruyendo a los patógenos invasores. También tienen un rudimentario sistema de coagulación de la sangre, porque los amebocitos pueden gelificar y taponar una herida en presencia de algunos componentes bacterianos. En concreto, hace años se descubrió que los amebocitos de Limulus pueden reaccionar con cantidades mínimas del lipopolisacárido (LPS) bacteriano. 


Distribución mundial de Limulus polyphemus

El lipopolisacárido bacteriano o endotoxina (son sinónimos) es el componente principal de la membrana externa de la envoltura de las bacterias Gram negativas (esto se lo saben muy bien mis alumnos, je, je). Como su nombre indica es una toxina, que en muy pequeñas cantidades, durante una infección por ejemplo, es capaz de activar el sistema inmune y los macrófagos, y producir fiebre (por eso se le llama también pirógeno).

El lipopolisacárido (LPS) o endotoxina está compuesto de una parte lipídica (lípido A) y otra polisacarídica (núcleo y antígeno o cadena O)

Sin embargo, grandes cantidades de lipopolisacárido (por ejemplo, tras una septicemia o una inyección intravenosa con lipopolisacárido) puede llegar a tener consecuencias muy graves. El lipopolisacárido puede llegar a activar de forma descontrolada el sistema inmune,  producir fiebre muy alta, vasodilatación, hipotensión, inflamación generalizada, coagulación sanguínea diseminada (que debe ser una sensación bastante desagradable), necrosis y hemorragias internas en varios tejidos, lo que se denomina choque endotóxico y la muerte finalmente. 

Por eso, todo suero, medicamento, antibiótico, vacuna, inyectable, ... que se administra por vía intravenosa a un paciente debe, no sólo estar estéril (que no contengan microorganismos viables) sino libre de endotoxina, de lipopolisacárido. Podemos preparar un inyectable estéril, sin microbios, pero pueden quedar pequeños restos bacterianos, o trazas de componentes bacterianos como el lipopolisacárido de la envoltura. Es preciso tener un sistema capaz de detectar cantidades mínimos de endotoxina que nos certifique y asegure que ese producto es seguro, está libre de lipopolisacárido.

Y aquí es donde entra en acción nuestro Limulus polyphemus y sus amebocitos. Se han desarrollado kits de detención de lipopolisacárido basados en la propiedad de los amebocitos de Limulus de gelificarse en presencia de lipopolisacárido. Estos test son capaces de detectar cantidades tan pequeñas como 0,5 picogramos de LPS por mL (recuerda que un picogramo es un millón de veces más pequeño que un microgramo, que a su vez es un millón de veces más pequeño que un gramo). ¿Y cuánto lipopolisacárido es necesario para causar la muerte? La dosis letal para un animal de experimentación (como un ratoncito) es de 200-400 microgramos por ratón (*). O sea, que el test de Limulus es un sistema muy eficaz para detectar la endotoxina.

Por eso, podemos decir que probablemente Limulus polyphemus sea el animal que más vidas humanas ha salvado. La próxima vez que veas una ampolla de un inyectable fíjate bien en la etiqueta, seguro que pone “libre de pirógenos” o de endotoxina. 


#microBIOscope: el animal que más vidas humanas ha salvado 



(*) El lipopolisacárido es una toxina, pero las hay más potentes. Algunas exotoxinas bacterianas (proteínas tóxicas que liberan algunas bacterias, como la del ántrax o el botulismo), son muchísimo más potentes: la dosis letal puede ser de 0,000025 microgramos por ratón. ¡Eso sí que son toxinas!

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- Process: How Horseshoe Crab Blood Helps Save Lives 

NOTA: me han pasado este enlace que me parece muy interesante, sobre el peligro de extinción de Limulus: Lo que late dentro de una sangre azul. Habrá que seguir investigando para hacer compatible salvar vidas humanas con evitar la extinción de este fascinante fósil viviente, un regalo de la evolución que no podemos perder. 

sábado, 13 de enero de 2018

Los virus de la gripe de este año


Una epidemia de gripe moderada, con predominio del virus B

Por los datos que está proporcionando el Instituto de Salud Carlos III (1), parece que estamos cerca de alcanzar la máxima incidencia gripal de esta temporada. La difusión se mantiene un nivel de intensidad bajo y la evolución es estable.



Parece que la tendencia de los virus de la gripe circulantes en España en esta temporada es: el 75% de los aislamientos corresponde al virus tipo B (además el 75% de ellos son del linaje Yamagata, el resto del linaje Victoria), el 15% corresponden al virus tipo A (H3N2), el 7% corresponde al virus tipo A (H1N1), y el resto sin tipificar. En el resto de Europa (2) también hay predominancia del virus B, y la proporción de los virus A depende de cada país. Por el contrario, en Norteamérica el que predomina es el virus A (H3N2) (3).

La composición de la vacuna de la gripe para la temporada 2017-18 para el hemisferio norte ha sido (4):

- la vacuna trivalente:
A/Michigan/45/2015 (H1N1)pdm09
A/Hong Kong/4801/2014 (H3N2)
B/Brisbane/60/2008 (linaje Victoria)

- en la vacuna tetravalente se incluye además la cepa B/Phuket/3073/2013 (linaje Yamagata)



Algunos comentarios sobre la protección vacunal de esta temporada:

De los tres virus circulantes, los de tipo B son más estables que los de tipo A. Y entre los de tipo A, los H3N2 tienden a ser mas variables que los H1N1. El virus H3N2 fue predominante en la temporada pasada, por lo que la población puede estar más protegida. Un problema puede ser que la vacuna trivalente no contienen el virus B del linaje Yamagarta, predominante este año en España, por lo que la protección vacunal puede ser menor este año para las personas infectadas con esta estirpe.

En otros países están más preocupados por la cepa H3N2. En Australia, en la pasada temporada de gripe, fue la predominante y se ha comprobado que la efectividad de la vacuna fue baja. Esta estirpe es la dominante en EE.UU., por eso existe la preocupación en Norteamérica de que la vacuna de este año proteja menos y que por tanto la temporada de gripe sea más dura. No es porque el virus sea más virulento, sino porque la protección vacunal puede ser menor. 

¿Por qué es más difícil acertar con la vacuna con el virus A (H3N2)?

Por que, como hemos dicho, este virus sufre más variación, más mutaciones, más cambio antigénico que las otras estirpes. Puede cambiar en el tiempo que se tarda desde que se comienza a fabricar la vacuna y esta se distribuye (unos seis meses). En ese tiempo el virus puede cambiar y ya no coincidir antigénicamente con la cepa vacunal y por eso la protección es menor. Además, el virus H3N2 puede incluso mutar durante el mismo proceso de fabricación de la vacuna en huevos embrionados de pollo. Por eso, es necesario seguir trabajando en desarrollar nuevos sistemas de fabricación de vacunas de la gripe que eviten la multiplicación del virus en huevos embrionados y que permitan obtener la vacuna en poco tiempo.

En conclusión, parece que estamos antes una epidemia de gripe moderada, con predominio de la cepa B (linaje Yamagata). Esta cepa no está incluida en la vacuna trivalente por lo que quizá la protección puede ser menor este año para las personas infectadas con esta estirpe. De todas formas, se ha descrito que la vacuna antigripal en personas mayores muestra un alto efecto protector frente a las formas graves de gripe (5). Sigue siendo recomendable la vacuna.

Quizá en el futuro sea más recomendable la vacuna tetravalente que contiene más tipos diferentes del virus de la gripe.

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Referencias:

lunes, 8 de enero de 2018

Vuelve #microMOOC

Aprender virología a golpe de tuit

Nunca aprender virología fue tan fácil. Del 14 de enero al 4 de febrero, cada domingo a las 22:00 h (UTC+1) vuelven las clase de microBIO vía Twitter. Si nunca has participado en los cursos #microMOOC vía twitter, ahora tienes la oportunidad. Cada domingo a las 22:00 h conéctate a Twitter y sigue la etiqueta #microMOOC o la cuenta @microbioblog. Cada clase consta de unos 30-40 tuits, uno por minuto con mucha información, imágenes, infográficos, vídeos y enlaces sobre virología.

¡No lo dejes pasar!