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viernes, 24 de junio de 2011

¿Quién vive en la piña debajo del mar... y en los bosques de Borneo?


Fuente de las imágenes: Wikipedia.


Pues sí, el amigo Bob Esponja acaba de ser inmortalizado en la taxonomía biológica. Aunque no como un porífero sino como una seta. Spongiforma squarepantsii es una especie de hongo perteneciente a la familia Boletaceae y que se ha encontrado en los bosques del Parque Nacional de las colinas de Lambir en Borneo.

Dennis E. Desjardin, del Departamento de Biología de la Universidad Estatal de San Francisco le puso ese nombre por el aspecto de su cuerpo fructífero, porque la superficie productora de esporas de dicho cuerpo le recordó al fondo del mar cubierto de esponjas y también porque se comporta como dice la canción: Su cuerpo amarillo absorbe sin más.... Y es que Spongiforma squarepantsii puede absorber agua y si la estrujas la expulsa y vuelve a su forma original. Desjardin comenta que esa propiedad es muy rara en los hongos.



Esporas de Spongiforma squarepantsii. Fuente de la imagen: Physorg.


Esta entrada participa en el V carnaval de la Biología que se celebra en FeelSynapsis.

ResearchBlogging.org

Desjardin DE, Peay KG, & Bruns TD (2011). Spongiforma squarepantsii, a new species of gasteroid bolete from Borneo. Mycologia PMID: 21558499

jueves, 23 de junio de 2011

Pequeña micropila de energía


La fotografía superior muestra el aspecto de cuatro ejemplares de la pila de combustible (fuel cell) generadora de bioelectricidad más pequeña que se ha construido hasta la fecha.

El volumen total es de 0,3 microlitros, ha sido construida utilizando tecnología de microfluidos y funciona gracias a que una bacteria coloniza el ánodo, crece formando un biofilm (ver imagen de abajo). El ánodo está sumergido en un líquido que lleva nutrientes que serán metabolizados por la bacteria y de esa forma se producen electrones que fluyen hacia el cátodo, creando un circuito. Tanto el ánodo como el cátodo tienen el grosor de un cabello, y aunque muy pequeña, el circuito genera una corriente constante. Esa corriente depende del tipo de biofilm que crece, la concentración del donante de electrones y el régimen de flujo. Se han usado dos especies bacterianas: Geobacter sulfurreducens que produce 92   A  m−3, y Shewanella oneidensis que llega a producir 127 A  m−3 (unas 7000 veces menos que una pila AA).




Uno de los grandes problemas de las micropilas de combustible es que el cátodo y el ánodo están sumergidos en líquidos distintos que hay que mantener separados, pero la separación debe de permitir el paso de protones. Eso se resolvía mediante el uso de membranas semi-permeables. Pero no era fácil "miniaturizar" las membranas para encajarlas en esos pequeños volúmenes. Los investigadores de la Universidad Carnegy Mellon han utilizado otro abordaje. Han eliminado la membrana y han utilizado canales para microfluidos para mantener a los dos fluidos separados. Es como si dos ríos fluyeran uno al lado del otro pero no se mezclan debido a que su velocidad de flujo es diferente. Esta estrategia es mucho más ventajosa que la otra en una aspecto mucho más importante: el económico. La tecnología de microfluidos es mucho más barata y simple que la tecnología que puede empaquetar una membrana en un pequeño volumen.



Fuente de las imágenes y texto: The Scientist a partir de material de la Carnegie Mellon University.


Esta entrada participa en el XX Carnaval de la Física cuyo anfitrión es Resistencia Numantina, en el V carnaval de la Biología que se celebra en FeelSynapsis y en el V carnaval de la Química que se celebra en Scientia.




ResearchBlogging.org

Li Z, Zhang Y, Leduc PR, & Gregory KB (2011). Microbial electricity generation via microfluidic flow control. Biotechnology and bioengineering PMID: 21495007

jueves, 16 de junio de 2011

Películas y bichos: "Cujo"



Hace poco tuve que repasarme mi trabajo "El microbio es la estrella" y aunque no pretendía ser una guía exhaustiva de películas de interés para la microbiología, al revisarlo me encontré con se habían omitido algunas obras. Menos mal que la web nos permite enmendar las cosas en cierto modo, así que aquí traigo una de esas omisiones.

"Cujo" es una película de terror del año 1983 basada en la novela homónima escrita por Stephen King. En ella vemos a la típica familia de pueblerinos americanos en la que el padre es un mecánico malcarado cuyo negocio de reparaciones de automóviles está bastante descuidado. Esta familia tiene un perro San Bernardo que no ha sido vacunado de la rabia. En una correría por el campo el perro mete su cabeza en el hueco de un árbol y es mordido por un murciélago. De esa manera, el can es infectado de rabia. Ya tenemos el origen del monstruo que va a cargarse a unos cuantos vecinos del lugar y que va a mantener aterrorizados a una madre y su hijo que tienen la mala fortuna de ir con su coche averiado al garaje del dueño del perro.

Creo que es una película que se ajusta a los cánones de las películas de terror con animal asesino como protagonista: sustos efectistas, unas cuantas muertes violentas, situaciones tensas,... en el que no puede faltar el enfrentamiento final entre el animal y la protagonista. No es muy original que digamos. Para pasar el rato y poco más.

Pero si la vemos desde una óptica microbiológica la cinta tiene su puntillo de interés. En primer lugar, los murciélagos son un reservorio natural del virus de la rabia RABV. Afortunadamente, los niveles de murciélagos rabiosos son muy bajos en una población dada. El CDC los estima en un 6 por ciento para los USA. Pero esos niveles son suficientes para que cada año, de uno a dos estadounidenses se vean afectados por rabia tras ser mordidos por un murciélago. Y eso suele suceder no porque el murciélago les ataque, sino porque la persona ha querido coger al mamífero volador por alguna razón.

En Europa, también se han dado casos de infección de rabia por mordedura de murciélago, aunque afortunadamente una frecuencia muy inferior a la norteamericana. Eso es debido a que el virus de la rabia en los murciélagos europeos es el EBLV1 y no el RABV. Según la web Argos, el virus EBLV1 fue descrito en murciélagos de nuestro país en 1987, pero no se ha descrito que haya afectado a humanos. No por eso no se ha dejado de vigilar epidemiológicamente a las poblaciones de murciélagos autóctonos.


Estructura del virus de la rabia (Fuente de la imagen: Univ. Stanford)



En segundo lugar, trata de las consecuencias que tiene el no vacunar a los animales, bien por desidia o porque no se cree en la eficacia de dicho tratamiento. Si lo extrapolamos a los seres humanos nos podemos encontrar con casos tan trágicos como el del reciente brote de sarampión en Andalucía por culpa de unos padres que se negaron a vacunar a sus hijos.

Y en tercer lugar, la película describe de forma muy gráfica los síntomas externos de un perro rabioso. Al parecer se utilizaron 6 perros distintos durante la producción, uno de ellos un Rotweiller, e incluso una cabeza robotizada y una persona disfrazada para alguna de las tomas. Lo más curioso es que los perros se tomaron el rodaje como un divertido juego, así que tuvieron que atarles las colas a los cuerpos porque de lo contrario se veía que lo estaban pasando pipa. Para las escenas en las que el perro se abalanza furioso sobre el coche en el que se refugian la madre con su hijo se utilizó un truco muy simple. Escondían los juguetes dentro del coche y luego le decían "¡busca! ¡busca!". Y finalmente, la espuma y la espesa saliva alrededor de la boca del can se realizaba mediante una mezcla de clara de huevo y azúcar, ¡un mejunje que resultaba un auténtico manjar para los perros!


Aquí os dejo el trailer.




Esta entrada participa en el V carnaval de la Biología que se celebra en FeelSynapsis.


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Vázquez S, Ibáñez C, Juste J, & Echevarria JE (2006). EBLV1 circulation in natural bat colonies of Eptesicus serotinus: a six year survey. Developments in biologicals, 125, 257-61 PMID: 16878483

jueves, 9 de junio de 2011

A nuevos males, viejos remedios


Microfotografía de fluorescencia en la que se muestra a una Escherichia coli probiótica (azul) cubierta de toxina-shiga (rojo) (Fuente de la imagen: Universidad de Adelaida)



Con motivo del brote de E. coli EHEC La web Science Daily ha sacado del baúl de los recuerdos un artículo publicado en Nature Medicine hace más de diez años.

En esa época, el grupo del profesor James Paton, de la Universidad de Adelaida desarrollaron un probiótico que se unía y neutralizaba a la toxina tipo Shiga producida por la cepa EHEC E. coli O157:H7. El probiótico consistía en una bacteria en la que mediante ingeniería genética expresaba en su superficie un lipopolisacárido que imitaba al receptor de la toxina Shiga. De esa forma, la toxina se unía a la bacteria probiótica y no a las células eucariotas, evitándose su perjudicial acción. La efectividad del método fue demostrada tratando a ratones infectados con E. coli O157:H7 y observando como se recuperaban completamente.

La toxina Shiga se une a un glicolípido denominado globotriaosil-ceramida (Gb3), que tiene la siguiente estructura: Galactosa α[1→4]Galactosa β[1→4]Glucosa-ceramida. Lo que hizo Paton y su grupo fue insertar en la cepa no patógena E. coli R1 (CWG308) un plásmido que contenía los genes lgtC y lgtE para codificar la galactosil-transferasa de Neisseria. La cepa E. coli R1 (CWG308) es una cepa que porta una mutación denominada waaO y que produce una síntesis truncada del lipopolisacárido de su membrana externa (ver la entrada anterior para la estructura del LPS). En esta cepa, el LPS se trunca en su parte nuclear y termina en una glucosa. Al insertar los genes lgtC y lgtE se formaba un LPS en los que se ligaba Galactosa α[1→4]Galactosa β[1→4] a la glucosa terminal.


Estructura del glicolípido globotriaosil-ceramida al que se une la toxina Shiga. El grupo del profesor Paton consiguió que una E. coli sintetizara un LPS con una secuencia oligosacarídica terminal idéntica. (Fuente: Medical Biochemistry)


A pesar de que el artículo llamó bastante la atención, y aunque el grupo del profesor Paton desarrolló una nueva cepa probiótica mucho más segura y que no portaba un plásmido con genes de resistencia a antibióticos, el probiótico no pudo culminar en el desarrollo de un producto terapéutico comercial, ya que ni siquiera llegó a Fase I (fase en la que comienzan los ensayos clínicos en humanos). Pero el brote de Alemania ha hecho replantearse la situación. Ahora parece que hay más de una compañía interesada en las bacterias de Paton y quizás en un futuro sea una terapia efectiva contra la toxina Shiga. Desgraciadamente no van a llegar a tiempo para ser usadas en Alemania.



Enlaces relacionados: "Cuando E, coli se pasa al lado oscuro" por Miguel Vicente en "Esos pequeños bichitos".

Esta entrada participa en el V carnaval de la Biología que se celebra en FeelSynapsis y en el V carnaval de la Química que se celebra en Scientia.



ResearchBlogging.org


Paton AW, Morona R, & Paton JC (2000). A new biological agent for treatment of Shiga toxigenic Escherichia coli infections and dysentery in humans. Nature medicine, 6 (3), 265-70 PMID: 10700227

Pinyon RA, Paton JC, Paton AW, Botten JA, & Morona R (2004). Refinement of a therapeutic Shiga toxin-binding probiotic for human trials. The Journal of infectious diseases, 189 (9), 1547-55 PMID: 15116289