Podcast Mundo de los Microbios

Episodio 42

Los temas que vamos a tratar esta semana son: digestión anaeróbica, transmisión viral, economía basada en el hidrógeno y, para terminar, productos lácteos endulzados con bacterias.

Digestión anaeróbica

¿Se han preguntado alguna vez qué le sucede a la basura en los vertederos? Los microorganismos se alimentan de residuos orgánicos, incluidos el papel y las sobras de comida, en un proceso denominado digestión anaeróbica. El producto final de la digestión anaeróbica es el biogas, un gas rico en el valioso metano.
   
Cuando se produce digestión anaeróbica en la naturaleza o en un vertedero, el biogas sube a la atmósfera. sin embargo, Ann Wilkie, catedrática asociada de ciencias del suelo y del agua de la universidad de Florida, afirma que los seres humanos podemos controlar la digestión anaeróbica para nuestro beneficio. La profesora Wilkie explica que los microbios son flexibles y que la digestión anaeróbica puede utilizarse para transformar todo tipo de residuos en biogas. 
   
Lo que hay que recordar, nos sigue diciendo, es que todos los residuos que produce nuestra sociedad son fuentes de energía en potencia.
   
La doctora Wilkie indica que la digestión anaeróbica ya se usa en muchas granjas lecheras para reciclar el estiércol y obtener biogas para electricidad y calefacción. Esto permite que las granjas reduzcan tanto su impacto medioambiental como sus facturas energéticas.

Transmisión viral

Cuando alguien se contagia de la gripe no suele pasar mucho tiempo hasta que el resto de personas que viven en la misma casa se enfermen  también. Esto se debe a que la gripe se transmite fácilmente entre los seres humanos. Sorprendentemente, sin embargo, nadie sabía con certeza cuánto tiempo tardaba una persona expuesta al virus en volverse contagiosa.                                   

Por esa razón el epidemiólogo Fabrice Carrat, junto con equipos del Ministerio Francés de Salud, recopiló datos de 62 estudios sobre la gripe. A partir de allí, el profesor Carrat descubrió que la transmisión del virus, o el momento en que una persona se vuelve infecciosa, puede empezar incluso un día después de la exposición al mismo, lo que hace que sea prácticamente imposible contener con eficacia un brote de gripe.         

Carrat descubrió que solamente el 60% de los individuos infectados desarrollarán síntomas clínicos, y que solo un 30% de los infectados desarrollarán síntomas graves. Indica que los casos invisibles, o sea, aquellos en los que los infectados no muestra síntomas, pueden complicar bastante los esfuerzos para aplicar tratamientos efectivos. 
               
Economía basada en el hidrógeno
   
Las reservas mundiales de petróleo no durarán para siempre, pero ¿con qué podemos sustituirlo? Algunos dicen que la respuesta está en el hidrógeno. El hidrógeno puede utilizarse en pilas de combustible para producir electricidad, pero fabricar hidrógeno no es fácil en absoluto: puede ser caro y en el proceso se puede gastar más energía de la que se conseguirá con el hidrógeno producido. 
   
Hay muchos tipos de bacterias que fabrican hidrógeno, pero el oxígeno las paraliza porque les resulta tóxico. Sin embargo, es difícil eliminar por completo el oxígeno de los reactores de hidrógeno. Pero Daniel Van Der Lelie (lay-lee), biólogo de los laboratorios nacionales de Brookhaven, afirma que ya están trabajando con una bacteria fabricante de hidrógeno llamada thermotoga neapolitana (ther-me-toe-gah nee-ah-paul-it-ann-uh) que es inmune a la presencia de oxígeno.
   
El doctor Van Der Lelie indica que la thermotoga neapolitana puede digerir residuos agrícolas y convertir materiales de desecho en energía. aunque esta bacteria probablemente no será útil en la producción a gran escala de hidrógeno, Van Der Lelie dice que podría ser muy útil en pequeñas instalaciones.

Productos lácteos endulzados con bacterias   

En los Países bajos hay científicos estudiando formas de alargar la fecha de caducidad y mejorar el sabor de los productos lácteos mediante la biotecnología. Con una pequeña modificación genética han conseguido invertir la acción natural del Lactococcus lactis (lack-toh-kock-tus lac-tis), un microbio usado comúnmente en la fermentación del queso y el suero de la leche. 
                               
Esta bacteria no patógena suele consumir glucosa, la molécula dulce de la lactosa o azúcar de la leche que es responsable de producir el ácido láctico que cuaja la leche. 
                               
El catedrático Oscar Kuiper (kye-pers), de la universidad de groningen (hroh-ning-in), explica que quiso invertir este proceso para que la bacteria consumiese la galactosa de la lactosa y secretase la glucosa.
                               
Cuando el microbio genéticamente alterado se come la galactosa, que es la otra mitad de la molécula de azúcar lactosa, y expele la glucosa, el resultado final es un endulzante natural. El proceso también pone en cuestión el uso de la lactosa y reduce su concentración, lo que es una ventaja potencial para las personas que son intolerantes a la lactosa.                                                             
Aunque esta técnica solo se ha empleado en laboratorios de investigación, el profesor Kuiper afirma que ofrece interesantes posibilidades para productos lácteos ácidos como el suero de leche y el yogurt.

Episodio 41

Los temas que vamos a tratar esta semana son: tendencias hereditarias a contraer infecciones cerebrales, convertir biomasa en hidrógeno, termitas que producen un combustible alternativo y, para finalizar, el bioetanol.

Tendencias hereditarias a contraer infecciones cerebrales

¿Tienen nuestros genes algo que ver con nuestra mayor o menor propensión a caer enfermos? Un grupo de científicos franceses cree que sí, pues han descubierto un gen que determina lo vulnerable que son los seres humanos a una rara infección cerebral.  

El virus del herpes simple, causante de lesiones herpeticas bucales, es muy abundante: ocho de cada diez personas son portadoras de este virus. Pero el herpes simple también es el causante de una devastadora forma de encefalitis. Jean-Laurent Casanova y sus colegas de la escuela médica Necker de París, Francia, observaron que aunque la encefalitis herpética es una enfermedad rara suele darse en los miembros de una misma familia.

Estos investigadores descubrieron que las personas cuyos padres son parientes, por lo general primos en primer o segundo grado, son más propensas a contraer la enfermedad, lo que demuestra que un gen fue responsable de establecer el nivel de vulnerabilidad a la misma. Otros trabajos han estudiado este gen anómalo y han descubierto que el organismo de las personas con dos copias de este gen no puede sintetizar una proteína denominada interferón tipo 1, una parte muy importante del sistema inmunitario. El profesor Casanova afirma que muy pronto los pacientes afectados de encefalitis herpética podrán ser tratadas con interferón tipo 1 para compensar esta desventaja genética y combatir la enfermedad.

Convertir biomasa en hidrógeno

A medida que aumenta la población global también se incrementa el consumo de energía. ¿Podemos producir energía suficiente para satisfacer estas necesidades en constante aumento? Con una ayudita de los microbios la respuesta podría ser "sí".            

Carrie Harwood, catedrática de microbiología de la universidad de Washington en Seattle, afirma que los microbios producen energía como un producto de desecho de su metabolismo. Sería ideal poder controlar su habilidad para realizar ese proceso porque es algo que los microbios no solo tienen que hacer, sino que quieren hacer todo el tiempo.                            

La doctora Harwood afirma que el gas hidrógeno es una molécula muy simple y lo pueden producir muchos tipos de microbios a partir de una serie de materias primas como la biomasa vegetal.              

El proceso de conversión tiene varios pasos que requieren la presencia de una comunidad de microbios. Harwood considera que pronto podrían desarrollarse procesos comerciales, como la conversión de residuos agrícolas en hidrógeno mediante luz solar, pero se necesita más inversión en investigación para descubrir todo el potencial de los microbios.

Termitas que producen un combustible alternativo

Los microbios que viven en los intestinos de las termitas comunes ayudan a estos insectos a transformar la madera en energía. En el proceso los microbios producen hidrógeno, muchísimo hidrógeno. De hecho, los investigadores dicen que una sola termita puede elaborar hasta dos litros de gas de hidrógeno a partir de una hoja de papel de ocho por once pulgadas. Suena prometedor pero todavía no estamos listos para llenar los depósitos de nuestros coches con termitas.

Enormes poblaciones de microbios productores de hidrógeno viven en los intestinos de esos destructores de casas reconvertidos en héroes energéticos. Diferentes especies de termitas portan diferentes tipos de microbios, pero la mayoría produce hidrógeno como subproducto de la digestión de la celulosa.

Jared Leadbetter (led-better), catedrático del Instituto de Tecnología de California afirma que, en aquellas termitas que han sido mejor estudiadas, lo que mejor se conoce ya es el papel de los microbios protozoos en la producción de hidrógeno.

El hidrógeno es un subproducto intermedio que los microbios usan para generar acetato, un alimento ácido consumido por las termitas.   

Pero ya tenemos vinagre en abundancia. Lo que un mundo famélico de combustible necesita es hidrógeno. Descubrir las herramientas químicas que trabajan dentro de los microbios que viven dentro de las termitas es el próximo gran paso en la cuestión de la energía termítica.

Para finalizar, el bioetanol

Cuando vds. oyen hablar del combustible de etanol probablemente piensan en el maíz. no en balde el maíz es el sustrato más comúnmente utilizado para fabricar etanol en los ee. uu., mientras que la caña de azúcar se usa más en el extranjero. Pero el etanol también puede fabricarse a partir de residuos agrícolas, astillas de madera o hierba, y eso es estupendo, afirma Arnold Demain, un investigador del instituto de investigación para científicos eméritos de la Universidad Drew.

El doctor Demain afirma que a los microorganismos puede resultarle más difícil trabajar con los materiales más abundantes, como las astillas de madera y la hierba, porque están hechos en su mayoría de polímeros duros como la celulosa y la hemicelulosa, productos químicos fatigosos de digerir para los microbios.  

Los científicos están trabajando en métodos para obtener más energía de residuos ricos en polímeros duros de forma que se pueda obtener de ellos más etanol a más bajo coste. pero demain dice que en el futuro usaremos todo tipo de combustibles, incluido el combustible fósil, porque la demanda de combustible en los próximos 50 años va a ser tan grande que tendremos que utilizar todas las fuentes energéticas a nuestro alcance.

Episodio 40

Titulares: diversidad microbiana; avances en la vigilancia de las enfermedades; y suelos antiguos.

Diversidad microbiana

Si viaja a la selva tropical será difícil no quedar maravillado con la inmensa biodiversidad que contiene en su multitud de especies de plantas, insectos, pájaros y mamíferos. Los bosques tropicales son considerados como los semilleros de la biodiversidad del planeta.

Sin embargo Roberto Kolter, catedrático de la Facultad de Medicina en Harvard, opina que la diversidad de las selvas tropicales es maravillosa pero no se puede comparar con la hallada en un solo grano de arena, el cual contiene miles de células microbianas distintas. Un microbio puede ser muy diferente de otro y Kolter hace hincapié en que la escala de diversidad dentro del mundo microbiano todavía no ha sido valorada por completo.

Mientras que todas las especies tienen diferentes estrategias para vivir en las duras condiciones con las que a menudo se encuentran en la tierra y en el mar, la diversidad microbiana en algunos de los lugares más comunes ─ por ejemplo el intestino humano o el suelo ─ todavía no se comprende bien.

Conocer las comunidades microbianas y descubrir los mecanismos por los cuales los microbios se adaptan a las condiciones ambientales proporciona a los científicos una mejor comprensión de la enfermedad, el clima y el medio ambiente.

Avances en la vigilancia de las enfermedades

El brote de SARS (síndrome respiratorio agudo severo) del año dos mil tres fue contenido en dos semanas. Este éxito se debió en parte a un grupo heroico no debidamente reconocido, llamado la Asociación de Laboratorios de Salud Pública o A-P-H-L.

La labor de dicha asociación es coordinar el trabajo de todos los laboratorios, a nivel de los municipios, condado y estado, con los de las agencias federales. A-P-H-L también colabora con grupos internacionales tales como la Organización Mundial de la Salud. En la era del H1N1, la gripe aviar, el SARS y el VIH, el trabajo de esta asociación es crucial.

Ralph Timperi, director de Salud Global de la A-P-H-L, cree que la vigilancia epidemiológica basada en el laboratorio es esencial para comprender que está pasando con una epidemia. ¿Está disminuyendo, está aumentando, quién está siendo infectado? Según Timperi ésta es la única forma en que se puede ganar la batalla contra las epidemias.

Por consiguiente, la detección rápida y certera de las enfermedades debe estar unida con una transferencia de la información aún más rápida si cabe. A-P-H-L logró ayudar a detener la difusión del SARS. También colaboró para contener la extensión del pánico durante la amenaza de ántrax de dos mil uno.

Suelos antiguos

Cuando dos grupos diferentes de arqueología desenterraron ejemplares intactos de cerámica de mil años de antigüedad, la mayoría de la gente estaba entusiasmada por ver las vajillas. Sin embargo a una persona al menos le interesaba mucho más el contenido de las jarras selladas ─ la mugre antiquísima.

Esa persona era Paul Southern, catedrático de patología y enfermedades infecciosas del Centro Médico Southwestern de la Universidad de Tejas. Aunque su especialidad son las enfermedades infecciosas, Southern pensó que podría ser un proyecto colateral fascinante el examinar los suelos del interior de las cerámicas.

Unas circunstancias afortunadas le permitieron ser el primero en tener acceso a los restos encontrados en las dos vajillas, tanto en Italia como en Belice, y como consecuencia pudo comparar y contrastar el contenido microbiano de los dos.

Southern descubrió que la mayor parte de los contenidos eran microbios capaces de producir esporas que pueden persistir en el ambiente durante un tiempo indefinido, algunas de ellas durante cientos de años.

Southern dice que el contenido de la  de Belice posee una mayor diversidad de organismos, posiblemente debido a su localización tropical. Ahora piensa en colaborar con otros científicos para investigar los componentes moleculares de estos antiquísimos microbios.

Episodio 39

Titulares: Leche poderosa; propano y accesorios microbianos; resurrección de microbios; y brote de polio en el Condado de Winnebago.

Leche poderosa

La leche es el primer alimento que la mayoría de nosotros consumimos, y por buenas razones ─ está repleta de nutrientes y estimulantes del sistema inmune que nos ayuda a sobrevivir y a fortalecernos en nuestros primeros meses de vida. Tanto en la leche humana como en la de la vaca existe una proteína llamada lactoferrina que rechaza el ataque de los patógenos. Se ha demostrado que dicha proteína juega un importante papel en nuestro sistema de defensas.

Denis Petitclerc, un investigador del Crea Biopharma en Québec, Cánada, afirma que está  demostrado que la lactoferrina tiene un papel sinérgico con la penicilina, aumentando su efecto.

Petitclerc ha ensayado el efecto de la penicilina con y sin lactoferrina sobre una cepa de Staphylococcus aureus que había dejado de ser sensible a este antibiótico. En ausencia de lactoferrina, la penicilina fue ineficaz pero junto a ella mató a los microbios infecciosos.

Petitclerc dice que la lactoferrina evita que Staph aureus sintetice moléculas defensivas que volverían inactiva la penicilina, deteniendo así el mecanismo defensivo de la bacteria. De esta manera los antibióticos pueden hacer su trabajo más eficazmente. Ha probado su sistema en placas Petri, y ahora quiere comprobar si la lactoferrina realiza el mismo efecto en humanos.

Propano y accesorios microbianos
               
El etano y el propano no son raros en los sedimentos enterrados a gran profundidad por debajo de los suelos oceánicos. Se cree que estos gases, con frecuencia llamados hidrocarburos termogénicos, son producidos por la materia orgánica que se encuentra rodeada de rocas calientes.

Por ello, cuando John Hayes, un responsable de investigación de la Woods Hole Oceanographic Institution en Massachussets, encontró tales gases in rocas sedimentarias frías se llevó una gran sorpresa.

Después de examinar los sedimentos del océano Pacífico central, no halló fuentes potenciales de hidrocarburos termogénicos y dedujo que no eran las rocas sino los microbios los que transformaban la materia orgánica en etano y propano.

De forma normal los microbios de las profundidades marinas descomponen la materia orgánica en ácido acético, hidrógeno y metano, pero Hayes piensa que estas bacterias reutilizan los productos colaterales del metabolismo para producir los gases ricos en energía antes mencionados.

Hayes cree que por supuesto los bichos están haciendo todo lo que pueden para extraer hasta la última pizca de energía.

Si Hayes lleva razón futuros estudios desentrañaran novedosas rutas metabólicas en las bacterias que darán lugar a propano a partir de materia orgánica.

Resurrección de microbios
                   
Un microbio frito por rayos gamma letales o deshidratado en el desierto puede retornar a la vida cuando está a punto de morir. Hace cincuenta años los investigadores descubrieron que Deinococcus radiodurans sobrevivía de alguna manera a la radiación que se utilizaba para esterilizar la carne, a pesar de que los rayos fragmentaran su DNA. Ahora los científicos están desentrañando los secretos de la resurrección del microbio.

Miroslav Radman es un biólogo celular del INSERM, el Instituto Publico para la Investigación Biomédica de Francia.

Radman opina que la singularidad de este organismo es que, a diferencia de otras células, puede reconstituir su genoma a partir de los varios cientos de fragmentos producidos por tal radiación.

El secreto del microbio es que, incluso en los más severos ambientes, siempre tiene al menos dos copias de su genoma a mano. Mientras que las copias no se fragmenten en los mismos lugares, la bacteria puede superponer los segmentos idénticos hasta juntar de nuevo una copia completa de su genoma.

Según Radman, Deinococcus radiodurans hace físicamente igual que los programas de los ordenadores cuando secuencian un genoma.

Una vez que el genoma ha sido restaurado, los enzimas y otros componentes de la célula hacen lo mismo, y de esta manera resucitan al microbio.

En el futuro esta capacidad reconstituyente podría ayudar a los científicos a reparar las células que no se regeneran cuando mueren en los humanos, tales como las neuronas y las del musculo coronario.

Brote de polio en el Condado de Winnebago

En los años cuarenta y cincuenta del siglo pasado, la epidemia de poliomielitis en América hizo pagar un tremendo peaje, física, emocional y económicamente hablando. Recientemente profesores y estudiantes de la Universidad de Wisconsin Oshkosh, en un estudio llamado el Oshkosh Polio Project, han tratado de hacer un recuento de los costes para su comunidad

Estudiantes de cinco disciplinas ─Biología, Psicología, Historia, Enfermería y los Departamentos de TV-Film─ rastrearon los datos de los archivos de la audiencia y de los periódicos.

Para crear una historia oral y hacer un documental, preguntaron a los supervivientes y a sus cuidadores, y a los familiares de la gente que murió. El profesor Teri Shors dice que Wisconsin fue un semillero de Polio en mil novecientos cincuenta y cinco, especialmente en el cercano condado de Outagame, donde hubo más casos por cada 100.000 habitantes que en casi ningún otro lugar de los Estados Unidos.

Shors afirma que era más común que la polio afligiera a la gente de las áreas rurales que a la de las grandes ciudades. Hubo un gran terror a que los niños contrajeran la polio y quedaran inhabilitados y de hecho la polio fue la primera causa de incapacidad en aquella época.

Por fortuna, mil novecientos cincuenta y cinco fue el año en el que la vacuna de Salk vio la luz y pronto la polio fue erradicada en los Estados Unidos. Sin embargo el proyecto de Oshkosh demuestra que sus efectos todavía vibran en la memoria de los que estuvieron allí.

Episodio 38

A continuación: Semillas de uva antibacterianas, Microorganismos buenos y microorganismos malos, Microorganismos con música de rock, y El ABC de lo invisible

Semillas de uva antibacterianas

Recientes hallazgos en la ciencia de los alimentos permiten convertir los desechos de la producción de vino en un producto valioso. Se realizó un experimento con desechos de vino y con la bacteria Escherichia coli, encontrando que estos desechos inhibían el crecimiento bacteriano. Por esto, la harina obtenida a partir de las semillas de las uvas está siendo ensayada como conservante de alimentos. Estos productos de desecho de la producción de vino también podrían tener efectos beneficiosos para la salud, ya que contienen antioxidantes que pueden ayudar a prevenir el cáncer y algunas dolencias cardiacas e incluso inhibir el crecimiento de células tumorales de colon. En el futuro, las semillas de la uva podrían molerse como harina e incluirse como un conservante natural y barato en algunos de nuestros alimentos favoritos.

Microorganismos buenos y microorganismos malos

La cepa de E. coli más temida es la O157:H7, conocida como microorganismo de la hamburguesa. Esta bacteria es responsable de 70.000 casos de diarrea y calambres abdominales en los Estados Unidos. En algunos casos los efectos de la infección pueden persistir hasta veinte años después. Esta cepa es tan virulenta porque libera una toxina llamada shiga que puede causar problemas neurológicos y renales. Un grupo de científicos sugiere que las cepas de E. coli normalmente inofensivas que viven en nuestro intestino pueden ser infectadas por un virus de E. coli que produce la toxina shiga. Una vez infectadas, estas cepas beneficiosas producen y liberan en el cuerpo la toxina. Así, la cepa patogénica de E. coli consigue que la cepa beneficiosa haga el trabajo sucio y produzca su toxina. Por suerte, también se ha demostrado que algunas cepas de la E. coli beneficiosa resisten a la infección por el virus. Se espera descubrir cómo evitan la infección viral, con el fin de desarrollar en el futuro nuevos tratamientos contra las infecciones del microorganismo de la hamburguesa.

Microorganismos con música de rock

Un científico ha encontrado que la música es el medio perfecto para difundir recomendaciones relacionadas con la seguridad de los alimentos. Sus parodias de canciones con tema de seguridad en los alimentos han tenido un gran éxito en diversos tipos de audiencias. Una de sus canciones más populares es una parodia de la canción de los Beatles “I wanna hold your hand” (quiero cogerte de la mano) que él llama “You´d better wash your hands” (deberías lavarte las manos). Es algo que funciona con todos los grupos de edad. El ha actuado para muchas organizaciones científicas y en celebraciones de boda y otros eventos en los que hay muchos alimentos que se comen con las manos.

El ABC de lo invisible

Se trata de un libro que invita a los niños a explorar el fascinante mundo de los microorganismos. En él se habla de microorganismos que se parecen a las letras del alfabeto. Sus brillantes colores y formas se exhiben mediante fotografías microscópicas. El autor decidió dedicar su atención a los microorganismos benéficos, aquellos que producen oxígeno, reciclan los nutrientes del suelo y nos ayudan a permanecer sanos manteniendo alejados de nosotros a los microorganismos patogénicos. El pensó que era importante que los niños comprendieran que el mundo microbiano es algo beneficioso.

Episodio 37

¿Usamos excesivamente los antibióticos?
De modo tradicional se aconseja a los pacientes que continúen sus tratamientos con antibióticos hasta bastante después de que hayan desaparecido los síntomas de la enfermedad. Pero debido a la aparición de muchos microorganismos patogénicos resistentes a los antibióticos, han algunos médicos han empezado a cuestionar esta práctica Actualmente no existen pautas claras sobre cuánto deben durar los tratamientos antibióticos. Se realizó un estudio para determinar la dosis efectiva ideal de antibióticos en el caso de la neumonía comunitaria. Para ello, un grupo de pacientes recibió antibióticos durante menos de siete días y otro durante diez a catorce días. No se encontraron diferencias entre los dos grupos, lo que indica que  la mayoría de los pacientes no parecen necesitar tratamientos prolongados con antibióticos. Es necesario realizar investigaciones con otras enfermedades y con otros antibióticos antes de establecer indicaciones precisas sobre el uso correcto de estos compuestos.  

Gusanos sin intestino
El gusano Olavius algarvensis vive en los sedimentos del mar Mediterráneo y carece de boca, intestino o un sistema para eliminar los desechos líquidos. Pero pueden llevar a cabo sus funciones gracias una relación simbiótica con bacterias que viven en su interior.  A medida que el gusano se desliza por los sedimentos, las bacterias absorben los nutrientes a través de la epidermis de éste. A cambio, le suministran nutrientes, aminoácidos y vitaminas al gusano. Las bacterias, además, también parecen actuar como un diminuto equipo de basureros, pues captan los residuos de amoníaco y urea producidos por el gusano.

Prevención del asma con probióticos
Muchos investigadores están recurriendo a bacterias beneficiosas, consideradas como probióticos,  para combatir las enfermedades. Se han iniciado ensayos clínicos empleando probióticos para determinar si son capaces de proteger del asma cuando se administran a los recién nacidos. Algunos médicos piensan que la exposición del cuerpo del recién nacido a los probióticos puede ayudar a que se estimule el sistema inmune, disminuyendo la posibilidad de que desarrollen los primeros marcadores del asma. En estos estudios las madres suministrarán a los recién nacidos Lactobacillus, la bacteria que interviene en la producción del yogurt. Posteriormente, se hará un seguimiento de los recién nacidos para averiguar si desarrollan o no asma.

Episodio 36

A continuación: Control de infecciones, Chocolate, y Minería con microorganismos.

Control de infecciones

Staphylococcus aureus,  meticilina resistente (conocida como MRSA por sus iniciales en Inglés) es una bacteria que ocasiona lesiones de la piel, que pueden evolucionar en infecciones de la sangre o los huesos.  Debido a que las infecciones por MRSA iban en aumento en los hospitales de Estados Unidos, se intentó controlar la infección utilizando el principio básico del trabajo en equipo entre el doctor y el paciente. Se pidió a los doctores y enfermeras que atendían pacientes positivos para MRSA que utilizaran gorros y guantes al entrar en sus habitaciones, y a los pacientes que preguntaran a sus cuidadores si se habían lavado las manos. En un año las infecciones por MRSA disminuyeron en un 50%. Se afirma que en corto tiempo se puede demostrar que el procedimiento es efectivo, y se propone que todos los hospitales del país sigan este procedimiento.    

Chocolate

El chocolate se obtiene de las semillas del árbol del cacao. Estas semillas, junto con una pulpa que se extrae de las vainas, se dejan fermentar por unos días y en esto reside la clave del sabor del chocolate. Durante la fermentación ocurre una serie de procesos microbiológicos que son los que ayudan a desarrollar el sabor del chocolate. Sin la fermentación, no existiría sabor de chocolate. Este serían amargo y de un sabor bastante desagradable.

Minería con microorganismos

La extracción del cobre de una mina puede ser un proceso costoso y peligroso. Sin embargo, para algunas bacterias es una tarea normal. Aprovechando esta habilidad, en Chile se está desarrollando una tecnología denominada biolixiviacion, que aprovecha los procesos naturales de lixiviación en los que intervienen los microorganismos, los cuales provocan una lenta disolución de los metales en el agua. Algunas bacterias son capaces de romper los enlaces químicos entre el cobre y el sulfuro, aprovechando la energía liberada y produciendo cobre y sulfuro como sustancias de deshecho. Mediante este proceso la recuperación del cobre de las minas podría incrementarse  hasta el noventa por ciento. Lo que antes tardaba años, ahora puede lograrse en sólo unos meses.



Episodio 35

A la búsqueda de los patógenos de los cultivos

Los científicos están desarrollando una nueva tecnología, llamada TIGER, para identificar rápidamente microorganismos patogénicos. Esta tecnología combina dos instrumentos que amplifican el ADN de la muestra, lo analizan y lo comparan con una base de datos de microorganismos patogénicos, identificando con precisión muestras de las que inicialmente no se sabe nada. Se espera que en un futuro, esta herramienta pueda ser transportable para identificar microorganismos perjudiciales in situ.

Los microorganismos de los volcanes pueden ayudar en la lucha contra el cáncer

Se está estudiando un microorganismo volcánico, capaz de sobrevivir en ambientes extremos y que está expuesto a la radiación UV de la luz solar. Este contiene una enzima llamada helicasa, esencial para la reparación del ADN dañado. Se ha descubierto que un complejo de átomos de hierro y azufre es crucial para el funcionamiento de esta enzima; por lo tanto, una mutación que destruye la capacidad de formar este complejo inactiva a la enzima. Debido a que en los seres humanos existen enfermedades producto de mutaciones de este tipo, y a que los rayos ultravioleta dañan el ADN, estas mutaciones aumentan el riesgo de padecer cáncer de piel. Los científicos confían en que futuras investigaciones sobre este microorganismo abran nuevas vías de tratamiento para ciertos tipos de cáncer.

Eliminando la Escherichia coli en las vacas

Con el fin de combatir a la cepa peligrosa de E. coli O157:H7, los científicos están estudiando una serie de fagos, que son virus que infectan sólo a bacterias. El problema con los fagos es que son muy específicos, por lo que si se utiliza un solo fago,  las posibilidades de éxito son muy pequeñas, ya que siempre habrá algunas bacterias que se le resisten. La estrategia entonces, consiste en preparar una mezcla de diferentes fagos. La idea es que una cepa dada de E. coli O157: H7 puede ser resistente a un fago determinado, pero siempre habrá otro que la elimine. Estos fagos atacan únicamente a las cepas peligrosas de E. coli y no causan ningún daño a los animales.

El propano y recursos microbianos

El etano y el propano, hidrocarburos termogénicos, son habituales en los sedimentos profundos de los fondos marinos y se cree que estos gases son producidos a partir de la materia orgánica que se encuentra rodeada por rocas calientes. Sin embargo, se han encontrado estos gases en rocas sedimentarias frías. Los científicos creen que los microorganismos fueron los que convirtieron la materia orgánica en etano y propano. Normalmente, los microorganismos de las profundidades marinas descomponen la materia orgánica en ácido acético, hidrógeno y metano, peor se piensa que también pueden reutilizar los subproductos metabólicos para sintetizar etano y propano, gases muy energéticos Estudios futuros podrán desvelar nuevas vías metabólicas en las bacterias que produzcan propano a partir de la materia orgánica.

Episodio 34

A continuación: Distribución de vacunas, el futuro del biogas, y el retiro de los antibióticos.

Distribución de vacunas

Para muchos de nosotros, el gripe (flu) es una molestia, y las fiebre y los dolores que acompañan el gripe aumentan los días perdidos de escuela y de trabajo. Sin embargo, para aquellos muy jóvenes y muy viejos, la influenza puede ser una infección seria, terminado en la hospitalización o incluso en la muerte.

¿Pero cual es la mejor manera de proteger estas poblaciones vulnerables durante una erupción de influenza? Cuando los suministros de vacunas son bajos, ¿como se puede dar prioridad a cual grupo tratar primero, los viejos, los niños de escuela o los infantes?

Aunque las vacunas ofrecen alguna protección, estas no son perfectas – un porcentaje grande de personas vacunadas pueden de todas maneras contraer el flu. En su lugar, podría ser mejor mantener una comunidad fuera del alcance del flu, vacunando grupos específicos, dependiendo de las propiedades de virulencia de la cepa de flu de ese año.

Schweta (Shway-teh) Bansal, una estudiante de posgrado en la Universidad de Texas, Austin, junto con sus colegas, estudiaron el problema,buscando estrategias para tratamientos más efectivas. Ellos recomendaron que si en un año la cepa del flu no es muy contagiosa, es mejor vacunar a los niños de escuela para contener el esparcimiento del virus

Sin embargo, si la cepa del flu es muy contagiosa, dice Banal, tiene mas sentido vacunar a aquellos grupos de alto riesgo – los infantes y los viejos – directamente

El futuro del biogas

Los microbios transforman los materiales orgánicos en biogas a través de un proceso llamado digestión anaeróbica. Ann Wilkie, profesora asociada de Ciencias del suelo y del agua en la Universidad de Florida, dice que la digestión anaeróbica es muy versátil, los microbios pueden digerir casi cualquier clase de desechos orgánicos, incluyendo desperdicios de alimentos, aguas de alcantarilla e incluso basura de las casas.

Sin embargo las buenas noticias no terminan ahí. El producto de la digestión anaeróbica, llamada biogas, es rica en metano, el cual tiene una composición similar a la del gas natural.

Los humanos podrían aprovechar la digestión anaeróbica para liberarse de muchas clases de desechos y al mismo tiempo obtener una retribución grande en forma del útil biogas. Estos serían no solamente una fuente valiosa de energía, dice Wilkie, sino que también ahorraría los gastos de transporte y eliminación de los materiales de desecho.

La digestión anaeróbica ya se esta utilizando en la producción comercial de biogas a pequeña escala, y países como Suecia y Suiza ya han invertido en trenes y buses de ciudad movidos por biogas. Los productores de carros también están prestando atención al biogas y muy pronto veremos vehículos movidos con bio-combustibles aquí en US.

El retiro de los antibióticos

A los doctores en todo el mundo se les está aconsejando el uso limitado de antibióticos para reducir el incremento de la resistencia a los antibióticos. Sin embargo ¿el retiro de los antibióticos favorecería el crecimiento de patógenos mas susceptibles?

La investigadora Virve Enne de la universidad de Bristol, en el Reino Unido, decidió probar esto utilizando cerdos de las fincas a los cuales se les había suministrado antibióticos desde el nacimiento. Enne llevo los cerdos a el laboratorio, y los confinó en un sitio donde no tuvieran exposición a antibióticos. Ella tomo muestras de microbios intestinales de los cerdos por ocho semanas y analizó si estos eran resistentes a los antibióticos o no.

Enne dice que observó una reducción en los niveles de resistencia a algunos antibióticos pero principalmente a aquellos a los cuales los cerdos no habían sido expuestos.

Enne cree que la bacteria resistente a antibióticos o ha perdido aquellos genes que las hacen resistentes, o estas fueron reemplazadas por bacteria aun sensibles a los antibióticos.

Enne dice que es muy prometedor el hecho de que en un periodo relativamente corto, ellos podrían retirar los antibióticos y razonablemente esperar que los organismos resistentes sean reemplazados por aquellos susceptibles.

Enne dice que lo mismo no necesariamente puede ocurrir en humanos, pero que esta idea podría ayudar a reducir el número de bacterias resistentes en las poblaciones de ganado.

Episodio 33

A continuación: El aceite de maíz y el combustible biodiesel; la obtención de hidrógeno via biogas; y las aguas negras de alcantarilla: matando los arrecifes coralinos.

Episodio 32

A continuación: biodiesel, microbios nucleares, mini-células de combustible energizadas por microbios, y etanol celulósico.

Episodio 31

A continuacion: enfermedad periodóntales, VIH-2, H. pylori en agua potable y microbios en un avión.

Episodio 30

A continuación: las bacterias y las esponjas marinas, tempeh en el salón de clases, fagos al rescate y microbios volcánicos.

Episodio 29

A continuación: vacunas contra la neumonía, el lavado de manos y la gripe estomacal, la salud oral y el embarazo, y la posibilidad de vida en Marte.

Episodio 28

Los temas que vamos a tratar esta semana son: plásmidos, estructuras productoras de esporas (“fruiting bodies”), sociomicrobiología, y el acto de lavarse las manos en las diferentes culturas.

Episodio 27

Los temas que vamos a tratar esta semana son:  atracción electrostática, controlar el poder de los virus, combustible de chocolate e insectos que se automedican.

Episodio 26

Los temas que vamos a tratar esta semana son: combustible fabricado a base de azúcar, microbiología frente a diseño inteligente y zoológicos en la mira.

Episodio 25

NUEVOS ENFOQUES SOBRE LA ENERGÍA MICROBIANA, EL CALENTAMIENTO GLOBAL Y LA CADENA ALIMENTICIA OCEÁNICA, COMBUSTIBLE FABRICADO A PARTIR DE LA SOJA Y, PARA FINALIZAR, LAS LECCIONES QUE NOS ENSEÑÓ EL HURACÁN KATRINA.


Episodio 24

Infecciones de la piel resistentes a los antibióticos
                
Los consumidores de metanfetamina cristal tienen cinco veces más riesgo de desarrollar infecciones de la piel por estafilococos resistente a los antibióticos, que los no consumidores de metanfetamina.  Estas infecciones pueden ser peligrosas y difíciles de tratar, y se están diseminando.

El estafilococo resistente a los antibióticos o M-R-S-A (por sus siglas en inglés), puede causar infecciones serias de la piel, sangre, y pulmones.  Ocurren principalmente en los hospitales, pero en los últimos años han empezado a ocurrir en otros sitios.  Adam Cohen. de los Centros de Control y Prevención de Enfermedades, dice que la razón probable puede ser el aumento en el abuso de la metanfetamina, particularmente en las zonas rurales del sur.    
                                
A pesar de que no es probable que la droga en sí cause la infección, Cohen dice que el comportamiento de los consumidores de metanfetamina puede aumentar la propagación de la enfermedad.  Los consumidores de metanfetamina a menudo sienten que bichos se están arrastrando en su piel, y se rascan.

El aumento en la actividad sexual asociada con los consumidores de metanfetamina, y las condiciones de hacinamiento en las que viven, usualmente puede también llevar a la diseminación de la infección.

Pero Cohen dice que éste no es un problema sólo para los consumidores de metanfetamina, porque estas infecciones de la piel causadas por estafilococos resistentes a los antibióticos pueden causar impacto en otros miembros de sus familias y en otros miembros de la comunidad que no usan metanfetamina.
                    
Los trabajadores de salud pública dirigirán sus esfuerzos a los consumidores de metanfetaminas, para prevenir la diseminación de estas infecciones resistentes a los antibióticos.
    
El bicho de las hamburguesas

Las más temidas cepas de E.coli son las famosas O157:H7.  Conocida como el bicho de las hamburguesas, hace que se enfermen más de setenta mil americanos cada día con retortijones estomacales y diarrea.  A pesar de que muchas personas se recuperan de su infección, los científicos, incluyendo a Shantini Gamage, quien trabaja en la Universidad de Cincinnati, han descubierto que en algunos casos, los efectos de la infección pueden persistir.

Gamage dice que se están dando cuenta, ahora, que las personas pueden tener complicaciones veinte años después de tener por primera vez la infección.

O157:H7 es tan virulenta porque produce una proteína llamada toxina Shiga. Las investigaciones del equipo de Gamage sugieren que las cepas normalmente inofensivas de E.coli que viven en nuestros intestinos – y nos ayudan a permanecer sanos- pueden infectarse con un virus del E.coli peligroso que produce la toxina Shiga.  Una vez infectada, la E.coli buena empieza a producir y liberar la
toxina.  Esto puede llevar, a la larga, a problemas neurológicos y del rinón.

De acuerdo a Gamage, la E.coli normal, inofensiva, puede llegar de esta manera a hacer el trabajo sucio y que aumente la cantidad de toxina que se produce.

Afortunadamente, la investigación de Gamage también muestras que algunas cepas de la E.coli buena se resisten a ser invadidas por la toxina Shiga.  Ella espera descubrir cómo estas cepas beneficiosas evitan ser infectadas, de manera que desarrollen nuevos tratamientos en el futuro para el bicho de la hamburguesa.

Prediciendo los brotes de enfermedades con satélites

En África y en la península arábiga, la fiebre de Rift Valley es una enfermedad devastadora que puede infectar a los humanos y a los animales.  El virus se transmite principalmente por los mosquitos.  Las personas están ahora trabajando en conjunto, de una forma única, para predecir y controlar esta peligrosa enfermedad.
En el este de Africa, los brotes de fiebre de Rift Valley han sido relacionados con las fuertes lluvias.  Pero es difícil medir la cantidad de lluvia que cae sobre las vastas e inaccesibles áreas.
                                    
Jean Paul Chretian, un investigador que trabaja para el sistema global de vigilancia y respuesta contra las infecciones emergentes, del Departamento de Defensa, dice que los satélites están siendo utilizados porque uno puede ver cuán verde es la vegetación en cierta área.    

Si un area permanence inusualmente verde, se considera de alto riesgo para la enfermedad.  Un pronóstico similar predijo con éxito un brote en Sudán de la fiebre amarilla, una enfermedad originada por mosquitos.  La Organización Mundial de la Salud consiguió que se enviaran más de un millón de dosis de vacuna y evitó un brote.
Chretian dice que lo que más se necesita es conexiones más cercanas entre las personas que están revisando los datos de los satélites y las personas en tierra, que trabajan en cuestiones de salud pública, quienes pueden en realidad utilizar esos datos.    
    
Ésta es una red de información dirigida hacia un planeta más saludable.

Reduciendo las infecciones adquiridas en el hospital.

Algunas mamás están en lo correcto: es importante lavarse las manos.  Desafortunadamente, este mensaje se puede decir más fácilmente que llevarse a cabo correctamente; en los hospitales más grandes, donde los doctores y las enfermeras tratan a más pacientes, pueden algunas veces olvidar cuán crítico el lavado de manos es.

Es por eso que Ed Mangini, un enfermero del departamento de enfermedades infecciosas del Hospital de Nueva York en Queens y sus compañeros de trabajo, salieron a investigar cuán util el lavado de manos puede ser en un hospital.

Mangini dice que los trabajadores de la salud necesitan lavarse las manos y necesitan lavárselas frecuentemente.  Suena tonto tener que decirlo, pero Managini dice que si los trabajadores de la salud se lavan las manos, la cantidad de infecciones adquiridas en el hospital disminuirían dramáticamente.
                                                                                                     
El grupo de Mangini examinó cómo el uso de los guantes, las batas, las mascarillas y los cuartos privados, afectan los niveles de infección con bacterias mortales llamadas estafilococos aureus resistentes a la meticilina, o MRSA.  Encontraron que los hospitales que son estrictos en cuanto al uso de guantes y al lavado de manos, disminuyen el número de infecciones por MRSA en un sesenta por ciento en la unidad de cuidados intensivos y en un treinta por ciento en lo general.

Episodio 23

Entrada: el virus y los murciélagos, identificando a la neumonía, terapia  contra la influenza, y la teoría de germen de la enfermedad.  



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