viernes, 21 de junio de 2019

El dragón de Komodo


Quizá la sangre del dragón de Komodo pueda salvar vidas

Te lo cuento en este vídeo de la serie “Los microbios en el museo” #microBIOscope:



Algunos reptiles pueden ser excepcionalmente grandes. Los varanos son un tipo de lagartos que pueden llegar a pesar más de 70 kg y medir más de 2-3 metros. Un tipo de varano es el dragón de Komodo (Varanus komodoensis), unos lagartos gigantes que viven en la isla de Komodo en Indonesia.

Dragón de Komodo
Los dragones de Komodo son carnívoros. Aunque se alimentan fundamentalmente de carroña, también atacan presas vivas. Se han documentado casos de dragones de Komodo derribando cabras, jabalíes, ciervos y hasta búfalos de agua. Algunas de sus presas más pequeñas pueden incluso tragárselas enteras.

Hace años se analizó la saliva de varios dragones de Komodo salvajes, y se encontraron 29 tipos de bacterias Gram positivas y 28 Gram negativas. Algunas de estas bacterias eran especialmente virulentas. Se había observado que las heridas producidas por el dragón de Komodo en sus presas a menudo están asociadas con sepsis e infecciones subsecuentes. Por eso, se pensaba que los mordiscos infligidos por estos reptiles eran propensos a infectarse debido a las bacterias de su boca, lo que podría acelerar la muerte de sus presas.

Sin embargo, recientemente se ha demostrado la presencia de glándulas de veneno en la mandíbula inferior en estos reptiles, lo que sugiere que los dragones de Komodo poseen una mordedura venenosa. Se ha comprobado que este veneno contiene varias proteínas tóxicas diferentes que pueden inhibir la coagulación de la sangre, bajar de la tensión arterial, y producir parálisis muscular, lo que llevaría  al muerte de sus presas.

Glándulas en la mandíbula del dragón de Komodo (Referencia)
Curiosamente, a pesar de la presencia de gran cantidad de bacterias patógenos en la saliva, los dragones de Komodo nunca enferman por ellas. Una de las hipótesis para explicar este echo es que la saliva y la sangre de estos reptiles contenga sustancias antimicrobianas que les proporcionen inmunidad. Por eso, un grupo de investigadores han analizado la sangre de dragones de Komodo buscando este tipo de sustancias y han identificado 48 péptidos antimicrobianos nunca descritos hasta ahora. Estos péptidos suelen tener unos pocos aminoácidos y pueden formar poros que desestabilizan las membranas de bacterias patógenas. Además, tiene una amplio espectro antibacteriano, son activos frente a bacterias Gram positivas y negativas, y suele ser más difícil que aparezcan bacterias resistentes frente a ellos. Por eso, los péptidos antimicrobianos son una buena alternativa frente a los antibióticos y al problema de las resistencia a los antibióticos.

Los péptidos antimicrobianos desestabilizan las membranas de las bacterias.

Ahora, un grupo de investigadores han diseñado y sintetizado en el laboratorio un péptido basado en uno de estos péptidos aislados en la sangre de un dragón de Komodo. Este nuevo péptido sintético, denominado DRGN-1, lo han ensayado como agente bactericida. Han comprobado que este péptido DRGN-1 no solo tiene una potente acción antimicrobiana frente a bacterias Gram positivas y negativas, si no que también inhibe la formación de biofilms o biopelículas que favorezcan la adhesión de bacterias patógenas como Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus. Además, este péptido tenía propiedades cicatrizantes o curativas de heridas. Los autores sugieren que este péptido DRGN-1 podría emplearse como una agente tópico para el tratamiento de heridas infectadas.

Buscar nuevas sustancias antimicrobianas en este tipo de grandes reptiles es una línea de investigación muy interesante. Sabemos que la proliferación de bacterias resistentes a los antibióticos es un problema real muy importantes. Se calcula que cada año fallecen en el mundo unas 700.000 personas por infecciones causadas por este tipo de bacterias para las que ya no tenemos antibióticos efectivos. La OMS ya ha anunciado que la resistencia a los antibióticos será la nueva pandemia del siglo XXI y que para el año 2050 las muertes por esta causa pueden superar a los muertos por cáncer. De nuevo, la solución puede estar en el estudio de la biología de animales silvestres o salvajes. Por eso, es tan importante preservar la biodiversidad: la ciencia al servicio de la naturaleza y del ser humano. Quizá la sangre de dragón de Komodo pueda ayudar a salvar vidas humanas.

Para saber más:




Con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) - Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (antes Ministerio de Economía, Industria y Competitividad)



miércoles, 12 de junio de 2019

Biomateriales: bacterias y seda de arañas


Uno de los materiales más resistentes que existe

Te lo cuento en este vídeo de la serie “Los microbios en el museo” #microBIOscope:


Después de varios cientos de millones de años de evolución, la naturaleza cuenta con uno de los materiales más resistentes del mundo: la seda de arañas.


La seda de araña es una fibra proteica, rica en aminoácidos como la glicina y la alanina, fabricada de forma natural por las arañas. Se conocen más de 46.000 especies distintas de arañas, el 50% de ellas emplean la seda para capturar presas. Pero hay muchos tipos distintos de seda, según su función. Algunas se emplean para desarrollar redes de caza (telarañas), nidos, protecciones para sus huevos o incluso para transportarse por el aire a modo de parapente.

La seda se produce a través de glándulas, algunas arañas puede tener hasta siete glándulas productoras de seda. Las glándulas producen un fluido (una disolución concentrada de proteínas) que se solidifica al contacto con el aire y se transforme en seda.


La seda de arañas es uno de los materiales más fascinantes de la naturaleza: estéril, ligero y casi invisible, cinco veces más resistente que el acero (por unidad de masa), más resistente que el kevlar (una poliamina sintética que se utiliza en los chalecos anti-bala) y con una elasticidad muy superior al nylon y a la mayoría de los materiales plásticos actuales (puede estirarse hasta un 140% de su longitud sin romperse). Además de ser un material biocompatible.

Actualmente existe un gran interés en estudiar la relación que hay entre la composición y la estructura química de la seda de araña, con el fin de desarrollar materiales que posean propiedades mecánicas similares. El potencial de las fibras de seda de araña en diversos campos es muy importante: podrían emplearse en campos como la ingeniería de tejidos para la regeneración de órganos, tendones o ligamentos, para fabricar suturas, implantes médicos o compresas protectoras, con fines defensivos (chalecos antibalas, materiales antideflagrantes), o elementos de protección o de seguridad vial (vallas, parachoques, …), además de tejidos resistentes e incluso cosméticos.

Desgraciadamente durante décadas los científicos han sido incapaces de producir seda de arañas en grandes cantidades; las propias arañas la producen en pequeñas cantidad y todavía no hemos sido capaces de crear “granjas” de arañas (las arañas son animales solitarios, muy territoriales y caníbales, se comen unas a otras). Hace unos años se crearon cabras transgénicas capaces de segregar seda de araña a través de la leche.

Pero, recientemente, un bioquímico alemán, Thomas Scheibel, ha patentado un proceso por el cual modifica genéticamente la bacteria Escherichia coli para que sintetice proteínas de la seda de araña, un sistema que además tiene la ventaja de no emplear animales. Para ello, ha desarrollado un nuevo sistema de clonaje que le ha permitido introducir los genes arácnidos responsables de la síntesis de la seda en la bacteria, y esta sea capaz de sintetizar la seda mediante la fermentación de azúcares de remolacha o caña. De esta forma ha sido capaz de sintetizar seda de araña artificial, que ha denominado Biosteel.

Este es un ejemplo más de cómo podemos aprender de la naturaleza en este caso para fabricar biomateriales con unas propiedades fascinantes, … y, por supuesto, empleando bacterias, no nos olvidamos de los microbios.

Thomas Scheibel es profesor de biomateriales en la Universidad de Bayreuth (Alemania) y co-fundador de la empresa de biotecnología AMSilk. Ha sido finalista del European Inventor Award 2018.

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Con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) - Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (antes Ministerio de Economía, Industria y Competitividad)