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miércoles, 29 de abril de 2009

¿Por qué es diferente este virus de la gripe de otros virus gripales?


Situación de la gripe porcina en el mundo en tiempo real. En negro se muestran los dos países en los que hay muertes atribuidas al virus. En rojo los países en los que se han confirmado casos de gripe porcina. En naranja los países donde hay casos sospechosos pero aún no confirmados (fuente: wikipedia).

Según vamos conociendo noticias del reciente brote de virus de la gripe porcina más preguntas nos vamos haciendo. Ayer comentaba que el virus porcino era del tipo H1N1 y había una esperanza de que la vacuna usada durante el año 2008 pudiera ofrecer un cierto grado de protección ya que se había usado una cepa de virus humano tipo H1N1. Pues por las pruebas preliminares realizadas en hurones parece que nuestro gozo ha acabado en un pozo según se publica en la revista Science. A nivel serológico, la vacuna actual no ofrece ninguna protección. Sin embargo no se descarta que haya una cierta protección a nivel celular ni que las pasadas dosis de vacunas gripales ofrezcan también una cierta inmunidad, ya que en Méjico se vacuna a los niños menores de 5 años y a los mayores. Y es precisamente en esos segmentos de población donde no se han encontrado pacientes.

El nuevo virus está llevando de cabeza a los investigadores. Tal y como puede leerse en este comentario de Nature, su composición genética es completamente distinta a la de otras cepas de virus gripales. Es un auténtico rompecabezas que la hace única (Puede verse con más detalle en esta entrada del blog). En palabras de Robert Webster, un virólogo de St Jude Children's Research Hospital in Memphis, Tennessee - No sabemos dónde demonios consiguió todos esos genes pero es un auténtico virus supermezclado.

Hay un montón de importantes preguntas que aún no tienen respuesta. Se sabe que puede transmitirse de persona a persona muy fácilmente y que gracias a eso ya ha viajado a otros continentes. En España hay 10 casos confirmados y uno de ellos no ha viajado a México; la novia de un chico que si viajó a dicho país. Sin embargo no se conoce su virulencia, su morbilidad ni su tasa de mortalidad. Datos necesarios para realizar predicciones epidemiológicas.

El virus parece que apareció en México a mediados de marzo. Fue identificado cuando las autoridades mejicanas mandaron al Canadá, una muestra de un paciente en la que no podía identificar el subtipo viral. La Agencia de Salud Pública canadiense lo caracterizó y es cuando comenzaron a saltar las alarmas. Hasta que no se realizaron diversas pruebas confirmativas el CDC de Atlanta no anunció la existencia oficial de dicho virus, hecho que sucedió el pasado 23 de abril. Una de las cosas buenas es que las autoridades sanitarias de los diversos países y la OMS tenían la experiencia de la situación de prevención que se puso en marcha cuando apareció la famosa gripe aviar con el virus H5N1. Por eso con este brote se ha actuado con mucha más rapidez.

lunes, 27 de abril de 2009

Como se hace la vacuna contra la gripe

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Por motivos del actual brote de virus de la gripe porcina he sufrido un pequeño bombardeo de preguntas y e-mails sobre la vacunación frente a dicha enfermedad y el porqué no existen vacunas ya dispuestas para combatirla. Así que a continuación paso a describir como se produce dicha vacuna esperando despejar algunas de esas dudas


En primer lugar la gripe es una enfermedad bastante fastidiosa, no solo para el que la padece, sino también para aquél que quiere combatirla. El virus de la gripe es un virus RNA muy contagioso. Es un virus de aves, pero que suele pasar con bastante facilidad a otros mamíferos como el cerdo, y de allí a humanos. La persona infectada tose o estornuda y en las gotitas que expulsa van millones de partículas virales. Si uno respira esas gotitas ya puede darse por infectado, pero la infección también puede producirse por tocar una superficie en la que estén dichos virus y luego llevarse la mano a la boca o la nariz. Nuestras vías respiratorias tienen una serie de mecanismos de defensa pasivos que impiden la entrada de patógenos. Uno de ellos es la producción de moco. Los microorganismos quedan inmovilizados por dicho moco y así luego podemos expulsarlos. Pero el virus de la gripe consigue atravesar esa primera línea de defensa gracias a una enzima que presenta en su envoltura exterior llamada neuraminidasa (NA ó N). El siguiente paso es que es capaz de infectar a las células epiteliales de las vías respiratorias gracias a otra proteína, la hemaglutinina (HA ó H), que se une a dichas células y permite que el virus penetre en ellas. Una vez dentro el virus comienza a replicarse y generar más partículas virales que se diseminaran por el organismo. Las distintas cepas de virus de la gripe se clasifican por el tipo de proteínas que tienen en su envoltura. Así, el famoso virus de la gripe aviar que nos dio el susto hace un par de años era el H5N1. El actual virus tiene el perfil H1N1.




Esquema del virus de la gripe. En la envoltura puede observarse la disposición de la neuraminidasa (NA) y la hemaglutinina (HA). En el interior se encuentra el RNA viral rodeado de la nucleoproteina (filamentos amarillos)



Los antivirales, como el tamiflu, inhiben la acción de la neuraminidasa por lo que el virus no puede llegar a sus objetivos. Otros como la amantadina interfieren con el ensamblaje de las partículas víricas en el interior de las células infectadas. Lo malo es que dichos antivirales son relativamente eficaces pues deben ser usados en los primeros momentos de la infección, antes de que se manifiesten los síntomas. Por eso la mejor estrategia preventiva es la vacunación. Pero el virus de la gripe tiene una capacidad de cambio, de mutación, muy elevada y por ello la vacunación contra los virus presentes en un año no suele valer para los del siguiente año.

La elaboración de la vacuna de la gripe se basa en una predicción. En cierto sentido se parece al pronóstico del tiempo. Un meteorólogo tiene una serie de datos sobre la atmósfera y gracias a ellos realiza una predicción sobre el tiempo que va a hacer al día siguiente. Pues un epidemiólogo de la gripe realiza una función similar. Cada año, el personal de la OMS vigila las zonas de Asia donde suele originarse las nuevas variantes del virus de la gripe. Entre los meses de enero y marzo se realiza la predicción de las tres cepas que van a ser las dominantes. Generalmente esas predicciones suelen acertar, pero a veces fallan. Una vez determinadas las tres cepas con las que se va a elaborar la vacuna, muestras de estas se mandan a las compañías que las van a elaborar.

Elaborar una vacuna contra un virus significa que necesitas crecer ese virus a gran escala. Y la única forma de crecer ese virus es sobre células vivas. Hay algunos virus que se pueden crecer sobre cultivos celulares de fibroblastos. En el caso de la gripe no se tiene tanta suerte. Por ahora y a pesar de los esfuerzos para encontrar una alternativa, la única forma de crecer a los virus de la gripe en laboratorio es utilizando huevos embrionados. Y eso es complicado y caro.






Cada cepa de virus debe de ser cultivada independientemente. Y para realizar los millones de dosis necesarias se necesitan millones de huevos embrionados. El valor de cada huevo embrionado es de 1'5 euros. Antes de ser inoculados con el virus, los huevos son desinfectados mediante la aplicación de productos químicos en su cáscara. Luego cada huevo sufre el siguiente proceso. Una persona mira si el huevo está embrionado y realiza una punción con una aguja de 1 mm en el polo más puntiagudo de la cáscara. Otra persona utiliza dicha perforación para inocular el virus en el líquido amniótico del huevo. Finalmente, otra persona sella el huevo. De esa forma se pueden inocular unos 3.600 huevos en 8 horas.






Pasadas 72 horas se recoge el líquido amniótico. Se requieren cinco personas para procesar esos 3.600 huevos antes inoculados. El líquido recogido es entonces esterilizado, bien mediante un tratamiento térmico o bien mediante un tratamiento químico. Hay que asegurarse que los virus producidos están "muertos", porque de lo contrario podían provocar una nueva infección. Generalmente se suele fragmentar al virus en sus componentes y utilizar sólo parte de esos componentes en lugar de todo el virus. El paso final es realizar una mezcla de los componentes de las tres cepas de virus que se han seleccionado al inicio y comprobar la dosis para realizar la vacunación. Como puede deducirse este proceso no es precisamente muy rápido







Más arriba se ha indicado que las tres cepas llegan a los laboratorios a finales de marzo. El proceso de crecer los virus, procesarlos y luego elaborar los millones de dosis necesarias generalmente requiere unos 6 meses de trabajo. Eso significa que hasta julio no se tienen dispuestas las primeras vacunas. Y normalmente se requiere un par de meses para distribuirlas por todo el mundo. Por eso las campañas de vacunación no empiezan hasta octubre y siempre son vacunas que se basan en una predicción realizada 10 meses antes.

¿Qué ocurre con la actual amenaza de pandemia del virus H1N1? Pues sencillamente que es un virus de la gripe que ha aparecido en un lugar que no se esperaba y "fuera de plazo". Por eso no hay vacunas elaboradas a propósito contra dicha cepa. Las primeras dosis estarían dispuestas para dentro de tres meses, no antes. Sin embargo no todo son malas noticias porque la vacuna de la gripe que se suministró el año pasado llevaba la siguiente composición:



  • Cepa A/Brisbane/59/2007 (H1N1)-like.
  • Cepa A/Brisbane/10/20075 (H3N2)-like
  • Cepa B/Florida/4/2006-like



Como puede verse hay una cepa H1N1. Es importante tener en cuenta que es un subtipo distinto a la cepa mejicana, pero quizás de algo de protección a aquellos a los que se suministró la vacuna. Esperemos que con las actuales medidas de cuarentena y con los antivirales se pueda parar la propagación. El tiempo lo dirá.




Otros enlaces relacionados sobre el mismo tema:

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Audio-1 y Audio-2 en "el podcast del microbio"


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viernes, 17 de abril de 2009

Secreto bajo el hielo




Fotograma de la película del año 1951 "El enigma de otro mundo"



Hay un viejo relato de ciencia-ficción titulado "Who goes there?" que fue llevado al cine en dos ocasiones. Trataba de una expedición científica en el Polo Norte que encontraba bajo los hielos una nave extraterrestre y dentro de ella una forma de vida alienígena. Bueno, pues en la Antartida una expedición científica de verdad, ha encontrado un ecosistema completo que ha estado atrapado bajo los hielos cerca de 2 millones de años. Los microorganismos que están presentes en dicho ecosistema son de origen terrestre, pero en cierto sentido tienen algo que ver con la posibilidad de que haya vida en otros planetas.



Cataratas de la Sangre.En la esquina inferior izquierda puede verse una tienda de campaña


En la Antartida hay un lugar llamado Cataratas de la Sangre (Blood Falls) que fluye al final del Glaciar Taylor, situado en la zona de los Valles Secos. Su origen es un lago subglacial que se encuentra debajo de una capa de 400 metros de hielo y el color tan llamativo es debido a que dicha agua es muy rica en hierro en forma de ion ferroso que se oxida rápidamente al contacto con el aire formándose férrico, insoluble en el agua y de color rojo. En su origen, el lago subglacial era parte de un sistema de fiordos que fueron atrapados cuando se formo el Glaciar Taylor hace unos 2 millones de años.

El geomicrobiólogo Jill Mikucki ha recogido una serie de muestras por un período de 6 años y tras analizarlas encontró que había 17 tipos de microorganismos. Los resultados se han publicado en un artículo de la revista Science. Por el análisis genético dichos microorganismos están emparentados con las Bacterias Reductoras del Sulfato (o SRB). Estos microorganismos consiguen oxidar la escasa materia orgánica presente en el agua y al hacerlo reducen el ion sulfato. Pero lo curioso es que no usan dicho sulfato de la misma forma que sus primas las SRB, porque no se produce sulfhídrico. Otra curiosidad es que dichos microorganismos son capaces de reducir el insoluble ion férrico (Fe 3+), a ion ferroso (Fe 2+) que es soluble en agua.


Árbol filogenético de las distintas secuencias de DNA de los microorganismos presentes en las Cataratas de la Sangre. Casi todas ellas están emparentadas con el género Desulfocapsa. Pero también se ha encontrado una de ellas (grupo 2) que muestra una mayor relación de parentesco con Thermodesulfovibrio (Tomado de Mickucki et al.)


Al parecer estos microorganismos forman un consorcio que les permite usar el sulfato como un catalizador para "respirar" con el ion férrico. De esa forma la reducción del hierro causa la oxidación del azufre y vuelve a formarse sulfato, así pueden metabolizar las limitadas cantidades de materia orgánica que pueda haber en dicho lago subglacial.





Esquema explicando como la microbiota subglacial puede utilizar compuestos orgánicos oxidándolos gracias a usar el sulfato como aceptor de electrones. Posteriormente el azufre reducido es de nuevo oxidado gracias a la reducción del ion férrico a ferroso. El ferroso es soluble y cuando entra en contacto con el oxígeno vuelve a oxidarse a férrico, que es insoluble y forma un precipitado de color rojizo (Modificado a partir de Mickucki et al. )



El agua de dicho lago subglacial no contiene ni una molécula de oxígeno, tiene un pH de 6'2, y se encuentra a -5º C, pero no se congela debido a que tiene una concentración de sales 4 veces superior a la del agua de mar. La cantidad de microorganismos es de 10.000 por mililitro. Se ha calculado que los tiempos de generación de dichos microorganismos es de 300 días, por lo que tan sólo han pasado alrededor de 1 millón de generaciones desde que el lago subglacial quedo encerrado por el hielo. El hábitat de dichos microorganismos es un lugar con agua salobre, sin oxígeno y con abundancia de hierro y azufre. El hallazgo permite entender como fue posible que la vida sobreviviese a los episodios conocidos como "Tierra Bola de Nieve" - períodos en los que el planeta fue totalmente cubierto por los hielos - e incluso permite especular sobre la posibilidad de que pueda haber vida en ambientes tan inhóspitos y fríos como Marte o la luna joviana de Europa, el sueño de cualquier exobiólogo.


Resumen en la revista Nature





Este comentario ha sido elegido para ser publicado en el blog Small Things Considered con el título "The Secret under the Ice"

domingo, 12 de abril de 2009

El cinturón de la meningitis






Según publica la revista Science, Nigeria y Niger están sufriendo la peor epidemia de meningitis menigocócica en años. Hay 25.000 personas afectadas y ha causado 1.500 muertes. Según la OMS lo peor está aún por llegar e incluso hay temores de que se repita la gran epidemia de 1996-97 que causó 250.000 casos y 25.000 muertes en diversos países africanos.




Número de casos de meningitis por semana desde que comenzó la epidemia en Niger y en Nigeria.Se compara con los anteriores brotes de años pasados. (fuente bibliográfica: Science)


Tanto la OMS como otras organizaciones médicas han mandado equipos para ayudar a las autoridades sanitarias con la epidemia. Los primeros casos se detectaron a mediados de enero, hace 14 semanas. Las primeras medidas ha sido enviar antibióticos y millones de dosis de la conocida como "vacuna de emergencia". Desgraciadamente dicha "vacuna de emergencia" fue desarrollada en los años 60 y no es muy efectiva contra las actuales cepas del meningococo. Y para colmo el stock de dosis es bastante limitado por lo que se debe de decidir quién recibirá primero y cuánto recibirá. Muchos temen que el esfuerzo sea demasiado poco y que llega demasiado tarde.






La bacteria Neisseria meningitidis o meningococo, causa una infección de las membranas que recubren el cerebro y la médula espinal. Si la meningitis no es tratada puede causar hasta el 50% de mortalidad. Incluso con tratamiento llega a causar un 10% de muertes y dejar secuelas como la sordera en un 25% de los enfermos. Es una de las plagas que asola el conocido como el cinturón africano de la meningitis que cubre desde Etiopía hasta el Senegal. Todos los años se producen brotes de meningitis con la llegada del Harmattan, el viento cálido y seco que indica el comienzo de la estación seca a comienzos del año. Dicha estación acaba en mayo con la llegada de las lluvias. Nadie sabe la razón de dicha asociación entre estación seca y brote de meningitis, ni tampoco se puede predecir dónde y cómo de fuerte será dicho brote. De hecho, Nigeria y Niger parecían haberse salvado de los brotes en años anteriores.




La vacuna de la meningitis se basa en el procesamiento de un polisacárido presente en la membrana externa de la bacteria. Es efectiva contra el serotipo A, la principal cepa epidémica, y su inmunidad tan sólo dura 3 años por lo que la OMS recomienda que sólo sea usada para controlar las epidemias, no para prevenirlas. Las vacunas son suministradas al país afectado sólo si se confirma que es la cepa A mediante ensayos de laboratorio y para ser inyectada en habitantes de zonas que todavía no se haya declarado el brote pero estén amenazadas por zonas cercanas en las que si se ha descrito la enfermedad. Es decir, deben usarse como un cortafuegos. En la epidemia actual la cepa mayoritaria es la A, pero también se ha detectado una cepa distinta, la W135. Se estima que tras una campaña masiva de vacunación que dure unas 3 ó 4 semanas pueden prevenirse un 70% de los casos. El problema es que esta vez la enfermedad llegó demasiado pronto y se ha extendido demasiado rápido con lo que la cantidad de vacunas no está siendo suficiente por lo que surge el dilema de dónde suministrar las vacunas, en otras palabras, dónde poner el cortafuegos.


Pero claro, eso es una decisión difícil para una autoridad sanitaria. ¿Cómo le explicas a la gente que ellos no van a tener vacunas y los del pueblo de al lado sí? En Nigeria se ha optado por la solución de distribuir las vacunas de forma igualitaria entre todas las zonas, estén afectadas o no. Está claro que es la mejor solución desde el punto de vista de los políticos, pero no parece que lo sea desde el punto de vista sanitario. El stock de emergencia está por debajo de los 10 millones y los fabricantes como mucho pueden disponer de otros 6. La OMS está considerando incluso fraccionar las dosis para poder vacunar a más gente.




¿Hay otra solución? En el año 2005 se aceptó el uso en humanos de la llamada vacuna conjugada. Su nombre describe el proceso de obtención. Se trata de conjugar polisacáridos capsulares de distintos serotipos de meningitis con una proteína inmunogénica proveniente de otra bacteria y de probada eficacia en la estimulación del sistema inmune. La OMS diseñó un ambicioso proyecto para utilizarla en África. Para este año se preveía vacunar a 5 millones de personas en Burkina Faso. Se esperaba que con una campaña de 6 años y un gasto total de 370 millones de dólares se podría vacunar a todo el cinturón de la meningitis. Pero debido a la actual crisis económica sólo se ha conseguido disponer de unos 30 millones de dólares para las necesidades de la campaña del 2009-10 y de 55 millones para hacer un stock de dosis de emergencia.

Una completa desgracia que por apretarnos el cinturón no se pueda eliminar otro cinturón más mortal.

martes, 7 de abril de 2009

Virus Power





En el blog "Esos pequeños bichitos" aparece un comentario de recomendable lectura sobre la discusión de si los virus son seres vivos o no. Dejando aparte la polémica filosófico-científica, si se cumplen las expectativas del artículo publicado en la revista Science, quizás en el futuro el conejito de Duracell se quede en el paro y sea sustituido por el virus bacteriófago M13.











Fotografía de microscopía electrónica del fago M13. Debajo se muestra un esquema de la estructura de dicho virus mostrando las distintas proteínas que forman su cápside y su DNA (origen de las imágenes)




Una de las limitaciones para el uso de vehículos eléctricos, ordenadores portátiles y otras aplicaciones similares, es el desarrollo de materiales que permitan almacenar, cargar y descargar de manera eficiente la energía que acumulan. Es decir, se necesitan hacer pilas mejores, más pequeñas y más baratas. Una pila eléctrica consiste fundamentalmente en un ánodo, un cátodo, algo que los separe y un electrolito conductor que fluya entre ellos. Cuando los electrones viajan hacia el ánodo a traves del material conductor la pila transforma la energía química producida por dicho flujo en energía eléctrica. Un grupo del Instituto Tecnológico de Masachusset (MIT para los amigos) ha diseñado mediante ingeniería genética unos variantes del fago M13 para crear tanto el ánodo o el cátodo de una batería.


Hace tres años, dicho grupo consiguió manipular el virus M13 para que se autoensamblara formando un ánodo. Se manipuló geneticamente los genes que codificaban para la cápside para que estos se unieran a moléculas de óxido de cobalto y oro. Ahora han diseñado otro tipo de manipulación para que dichas proteínas formen un cátodo.








En el esquema A se representa al fago M13 modificado en dos de sus genes y la localización de los péptidos que han sido alterados. En el esquema B tenemos un virus M13 completamente recubierto de Fosfato Férrico (nanowire) y un nanotubo (SWNT). La unión es debida al reconocimiento del nanotubo por parte del M13 modificado (la figura de abajo muestra con más detalle dicha unión). Si se disponen suficientes nanotubos y fagos se puede fabricar un cátodo de una pila. La foto de la izquierda muestra una de dichas pilas suministrando suficiente energía para que funcione una luz LED. Fuente bibliográfica: Science






El grupo de investigadores ha conseguido unir materiales electroquímicamente activos a nanotubos de carbono mediante un proceso de reconocimiento biológico molecular. Para ello han manipulado dos genes del fago M13 que codifican para proteínas de su cápside. Una de ellas reconoce los extremos de dichos nanotubos. Otra lo que hace es servir como agente de nucleación para la precipitación de Fosfato Férrico (FePO4). Este material es muy conductivo y sus prestaciones y rendimiento son similares al de las pilas de Litio recargables. Puede ser recargado unas 100 veces antes de perder sus propiedades. Pero además tiene unas cuantas ventajas añadidas. Por un lado es muy fácil el que de adopte la forma del contenedor donde se va a disponer la pila. Por otro, si exceptuamos la fabricación del nanotubo de carbono, es un proceso más barato y que consume menos energía que el de la fabricación de las pilas de lítio. Pero la más importante es que el material que se utiliza es mucho menos tóxico y dañino para el medio ambiente que el usado para las baterías de Litio.




Esquema de un Virus M13 modificado genéticamente para unir partículas metálicas (bolitas amarillas) lo que le convierte en un nanocable (nanowire), uniéndose a un nanotubo de carbono.




¿Cuál es la desventaja? Ya la he apuntado antes. El problema es que el proceso de fabricación de los nanotubos requeridos aun no es tan eficiente y barato. A pesar de que esta pila en su estado actual es casi equivalente a las de litio y su precio de producción es sólo algo más caro, no podría desplazarlas si lo consideramos desde el punto de vista económico. Significaría poner en marcha una nueva industria para competir con otra ya establecida y que ya ofrece el mismo servicio por el mismo precio. Economicamente eso no funciona y en la industria lo que manda es el dinero. Ese aspecto no ha desanimado a los investigadores sino todo lo contrario. Lo que están buscando ahora es un material que sea mucho más conductivo que el Fosfato Férrico, con lo que la pila sería mucho mejor en potencia y rendimiento. Eso si que podría ser una auténtica alternativa al litio. Esperemos que tengan éxito.




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viernes, 3 de abril de 2009

Panspermia



Cada cierto tiempo suele aparecer en los medios de comunicación una noticia sobre la posibilidad de que la vida en este planeta hubiera aparecido gracias a la colonización por parte de microorganismos provenientes del espacio exterior. Es lo que suele conocerse como teoría de la panspermia. En cuanto sale dicha noticia se suele formar un revuelo en las clases de microbiología por las numerosas preguntas de los alumnos.

La más reciente es la de que un grupo indio del ISRO (Indian Space Research Organisation) ha conseguido aislar una serie de microorganismos de las capas superiores de la estratosfera, a unos 40.000 metros sobre el nivel del mar. Para ello dispusieron en un globo estratosférico con una serie de cilindros que se abren y cierran herméticamente a distintas alturas. Posteriormente el contenido es analizado. En las pruebas microbiológicas se aislaron doce especies bacterianas y seis hongos. No es la primera vez que se aíslan microorganismos en dichas zonas de la atmósfera, lo llamativo es la reclamación del grupo investigador de que dichas bacterias puedan tener un origen extraterrestre, aunque reconocen que sus resultados no son conclusivos.




Globo estratosférico del ISRO dispuesto para ser lanzado


Tras analizar el 16S rRNA encontraron que nueve de los aislados tenían un 98% de similitud con especies terrestres ya descritas. Pero había tres especies de bacterias nuevas a las que han bautizado como Janibacter hoylei en honor a Fred Hoyle, el astrónomo defensor de la panespermia, Bacillus isronensis por la contribución del ISRO, y Bacillus aryabhata, en honor al astrónomo indio Aryabhata que vivió en el siglo V. Una de las características más llamativas de dichas especies bacterianas es que son muy resistentes a la radiación UV. Eso es lógico si pensamos que fueron aisladas por encima de la capa de ozono, aunque no es una propiedad rara. Deinococcus radiodurans presenta una resistencia mucho mayor a dicha radiación. Adicionalmente, las especies de Bacillus presentan endosporas y esas dos no son una excepción. En cuanto a Janibacter, es un género de actinobacteria que suele aislarse de sitios con una alta contaminación en residuos industriales.



Los esteroisómeros L y D de los aminoácidos son geométricamente distintos, de manera similar a la mano izquierda y la derecha, aunque la composición sea la misma.




Otro resultado pro-panspermia es la presencia de moléculas orgánicas en el polvo interestelar. Pero una cosa es que se formen moléculas orgánicas en el espacio y otra muy distinta es que se forme vida. Sin embargo algunas veces aparecen resultados muy llamativos como el expuesto en un artículo publicado en la revista PNAS sobre la preferencia de los estereoisómeros levógiros en los aminoácidos que se encuentran en los meteoritos. Muchas moléculas orgánicas vienen en versión "derecha" o "izquierda". Tienen idéntica composición química pero su geometría es distinta, por eso se les conoce como isómeros D y L respectivamente. Es lo que le sucede a nuestras manos: tienen cinco dedos, uñas y palmas, pero son imágenes especulares. Cuando uno sintetiza artificialmente un aminoácido como la leucina en el laboratorio se encuentra con que el 50% de los mismos está en forma L y el otro en forma D. Lo curioso es que la vida en este planeta prefiere a los L-aminoácidos para sus proteínas y no a los D. Con los azúcares parece funcionar al contrario. Se suelen preferir las formas D a las L. El porqué de dicha elección es un misterio, aunque todo parece indicar que fue al azar.


O puede que no. Daniel Glavin y Jason Dworkin, astrobiólogos del NASA's Goddard Space Flight analizaron muestras de seis meteoritos que se suponen que muestran una composición bastante similar a la del Sistema Solar en sus primeros momentos. En tres de ellos encontraron que la proporción de estereoisómeros L y D era similar. Pero en otros tres encontraron que había más formas L que D. En concreto, la proporción contenida en el meteorito Murchinson era de 68'5% y 31'5% para las formas L y D de la isovalina, un aminoácido no presente en las proteínas.

Fragmento del meteorito Murchison


¿Qué indica dicho resultado? Según dichos autores que en nuestro sistema solar parece haber una preferencia por las formas L de los aminoácidos, aunque seguimos sin saber porqué. Glavin y Dworkin proponen que esa preferencia es debido al efecto de la luz polarizada sobre las reacciones que suceden en los asteroides. Dicha luz polarizada establecería un desequilibrio en el reparto y posteriores reacciones aumentarían dicho desequilibrio. Según los defensores de la panspermia, la caída de un meteorito con dicho desequilibrio en estereoisómeros podría haber funcionado como una "semilla" pre-estableciendo la preferencia por las formas L. Pero sin embargo el resultado parece afectar sólo a la isovalina, que recordemos es un aminoácido no proteico. Los veinte aminoácidos proteicos (bueno, los diecinueve porque la glicina no cuenta) no muestran ese desequilibrio en sus estereoisómeros. Así que parece un poco arriesgado afirmar que hay una preferencia por las formas L en base a lo que sucede con un sólo aminoácido.

Pero la teoría de la panspermia tiene otras dificultades. Por un lado necesita explicar como surgió la vida en otro lugar distinto a la Tierra, sea ese lugar otro planeta o el espacio. Si tenemos en cuenta que no sabemos muy bien cómo sucedió aquí, el lugar que mejor conocemos del universo, resulta difícil imaginar como pudo surgir en otro sitio del cual no conocemos casi nada. Luego tiene que explicar como dicha vida pudo viajar, y aguantar, desde donde se originó hasta llegar a nuestro planeta. Y finalmente tiene que explicar como pudo sobrevivir a la entrada a través de la atmósfera.


Historia del seguimiento del impacto del asteroide 2008 TC3. (Fuente bibliográfica: Nature)



Porque si bien es cierto que en los meteoritos pueden encontrarse moléculas orgánicas eso no quiere decir que provengan de un ser vivo. La reciente caída de un asteroide que ha podido ser seguido en tiempo real muestra que un gran pedazo de roca espacial de un tamaño de 5 metros cúbicos, se convierte en una multitud de 280 pequeños meteoritos rocosos en los que se nota que han sido sometidos a una gran temperatura por efecto del rozamiento con la atmósfera. Probablemente la entrada en la atmósfera sea uno de los mejores sistemas de esterilización por calor que conocemos pues se alcanzan temperaturas de 1.700 grados centígrados. Así que la pregunta es: ¿Podría aguantar un ser vivo que se encontrara en el interior de un asteroide la entrada en nuestro planeta?



Cápsula del satelite Foton M3 mostrando su contenido de 400 kg de diversos experimentos científicos.



Es fue una de las cuestiones que intentó resolver el lanzamiento del satélite artificial Fotón-M3. Dicho satélite portaba diverso material para realizar numerosos experimentos pero entre ellos estaba el dispositivo BIOPAN diseñado para exponer los diez experimentos que contenía al rudo entorno del espacio a lo largo de toda la duración de la misión. Adicionalmente se fijó en el escudo térmico del Fotón-M3 los experimentos Stone-6 y Lithopanspermia. Básicamente consistió en exponer trozos de roca de dos centímetros de grosor bañados en un cultivo de la cianobacteria Chroococcidiopsis a las temperaturas y presiones extremas experimentadas en el reingreso a la atmósfera. Una de las rocas era basáltica y la otra sedimentaria y contenía fósiles. De esa forma también se pretendía comprobar si la estructura de los fósiles podía mantenerse.

Dispositivo BIOPAN. Estuvo dispuesto en la zona exterior del satélite. Una vez en el espacio se abrió y expuso el contenido a las condiciones del espacio durante 12 días. Antes de la reentrada se volvió a cerrar para proteger a los experimentos.


La cianobacteria Chroococcidiopsis fue elegida por su resistencia a las condiciones extremas y su habilidad de colonizar medio ambientes considerados hostiles para la vida. Se han aislado especies de dicho género en desiertos, fuentes hidrotermales, lagos hipersalinos, e incluso en la Antartida. Normalmente esta cianobacteria es el colonizador primario de dichos ecosistemas y los transforma de tal forma que permite el crecimiento posterior de otras formas vivas. Si alguna vez sucediera alguna catástrofe planetaria al estilo de los que nos muestran las películas de Hollywood, Chroococcidiopsis sería el candidato de los exobiólogos de la NASA para sobrevivir a dicho desastre.





Tras el regreso se comprobó que los microfósiles presentes en las rocas sedimentarias no habían sufrido alteraciones de importancia, pero no sobrevivió ni una sola de las células de Chroococcidiopsis. Todas habían sido carbonizadas. Evidentemente los defensores de la panespermía ven el vaso medio lleno, porque se comprobó que todos los microorganismos presentes en el dispositivo BIOPAN seguían vivos y eran viables y que unos posibles fósiles extraterrestres podrían ser encontrados en meteoritos. Pero en mi opinión los resultados no demuestran que un ser vivo extraterrestre que esté en un asteroide pueda aguantar un largo viaje espacial y luego la entrada en la atmósfera. Simplemente indica que unos microorganismos terrestres pueden aguantar un par de semanas en el espacio y que luego pueden sobrevivir la reentrada si están protegidos por un buen escudo térmico.



La cápsula del Foton M-3 tras su llegada a la Tierra. A la derecha puede observarse la zona ennegrecida que mayor daño sufrió durante la entrada en la atmósfera. En el polo opuesto puede observarse unas marcas circulares. En dichas marcas estaban dispuestos los experimentos Stone-6 y Lithopanspermia que contenían las células de la cianobacteria Chroococcidiopsis. La marca circular situada en el ecuador y casi pegada al suelo corresponde a la escotilla del dispositivo BIOPAN.