miércoles, 17 de septiembre de 2014

El origen de la tuberculosis en América


La tuberculosis humana en el Nuevo Mundo es de origen animal y anterior a 1492.

Después del “descubrimiento” de América, o mejor dicho de la llegada de los europeos al continente americano en 1492, siguió un intenso intercambio y comercio de productos entre los dos continentes, que afectó radicalmente a nuestra forma de vida. De América nos trajimos a Europa productos que no conocíamos como el cacao, el maíz, el tomate, la patata, los pimientos, los cacahuetes, el tabaco y animales como los pavos. Y de Europa llevamos a América las aceitunas, los limones y las naranjas, el café, los plátanos, la caña de azúcar, el trigo, el arroz y la vid, y animales como la oveja, las vacas y los cerdos. Pero también les llevamos microbios: el sarampión, la malaria, la gripe y la viruela viajaron desde Europa al Nuevo Mundo.

La cepas actuales de Mycobacterium tuberculosis que circulan en América están relacionadas con las cepas europeas. Esto hace suponer que la tuberculosis humana también fue introducida por los europeos en el continente americano después de 1492. Sin embargo, esta idea es incompatible con las abundantes evidencias arqueológicas que demuestran la existencia de lesiones por tuberculosis en momias americanas de hace más de 1.000 años.


Según parece nuestra relación con Mycobacterium tuberculosis es muy antigua. Se cree que el Mycobacterium actual, que está muy adaptado al ser humano, tiene un origen animal (zoonótico), por transferencia de Mycobacterium bovis después de la domesticación de los animales durante el Neolítico. Desde entonces, la bacteria y nosotros hemos co-evolucionado juntos. Hoy en día, la mayor diversidad de Mycobacterium tuberculosis ocurre en África, lo que sugiere que el patógeno probablemente se originó allí y después se extendió de forma clonal por todo el mundo a través de los movimientos de las poblaciones.

En un reciente artículo publicado en Nature - en el que por cierto han colaborado un grupo de colegas españoles - han analizado muestras de esqueletos de tres momias peruanas de la cultura Chiribaya, datadas entre los años 1028 y 1280, antes del contacto con los europeos. Los esqueletos mostraban las típicas lesiones vertebrales asociadas a la tuberculosis. En las tres muestras se detectó ADN de Mycobacterium.


Análisis filogenético de genomas de Mycobacterium. Las cepas de las momias peruanas están relacionados con Mycobacterium pinnipedii, aisladas de mamíferos marinos.

Mediante técnicas de reconstrucción de genomas han completado el genoma de las tres mycobacterias. Lo han comparado con otros 259 genomas de distintas especies de Mycobacterium: muchos aislamiento humanos, un genoma de Mycobacterium obtenido de una momia húngara del siglo XVIII, así como otros de origen animal como Mycobacterium caprae, Mycobacterium microti, Mycobacterium pinnipedii y cepas aisladas de chimpancés. Los resultados demostraron que las cepas peruanas no estaban relacionadas con cepas humanas, si no que estaban más próximas a las mycobacterias de origen animal, en concreto, con Mycobacterium pinnipedii de focas y leones marinos.

Los resultados demuestran que el origen de la tuberculosis humana en el continente americano es anterior al contacto con los europeos y que proviene de cepas de tuberculosis de origen animal, de las focas.

Lo más probable es que hace unos 2500 años, focas, leones marinos o morsas contrajeran la enfermedad de otras especies animales de África, y llevaran a través de los océanos la bacteria hasta los mamíferos marinos de las costas de Sudamérica donde ocurrió la transferencia de la bacteria a los pobladores americanos, entre los años 700 y 1000 d.C. La tuberculosis humana en el Nuevo Mundo, por tanto, es de origen animal y anterior a 1492.

Pre-Columbian mycobacterial genomes reveal seals as a source of New World human tuberculosis. Bos, K. I., et al. 2014. Nature, Aug 20. doi:10.1038/nature13591.

miércoles, 10 de septiembre de 2014

Naukas 2014: el mayor evento de divulgación científica que se celebra en España:


Contar historias y hablar de ciencia, una pasión común en los profesores, investigadores o profesionales que colaboramos con una de las mejores (quizá la mejor!) plataformas de divulgación científica en lengua castellana: Naukas. Ciencia, escepticismo y humor es lo que figura en su tarjeta de presentación. La ciencia que se publica en Naukas va más allá de la mera y necesaria divulgación. Si algo importante ocurre en ciencia, lo sabrás en Naukas. Si alguna noticia científica salta a las páginas de la prensa tradicional pueden ocurrir dos cosas: que sea cierta y en ese caso ya ha sido publicada en Naukas; o que sea falsa, en cuyo caso, alguno de los divulgadores de la plataforma lo explicará con rigor.


Por cuarto año consecutivo, Naukas, con el apoyo sobre todo de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco y Euskampus, organizará en Bilbao, los días 26 y 27 de septiembre de 2014, el evento Naukas 2014. Durante dos días, el Paraninfo del UPV/EUH estará abierto (la entrada es gratuita) para acoger a más de 60 divulgadores para ofrecer charlas de 10 minutos sobre ciencia, escepticismo y humor: ¿por qué explota una granja de vacas?, ¿qué pasaría si Pep Guardiola fuese nutricionistas?, ¿puede una bacteria salvarte de salir volando por los aires?, ¿hay zoo en el espacio?, ¿existen animales mutantes con poderes?, ¿hay alguna toxina prodigiosa?, ¿son los botijos tecnológicos?,  ¿se puede regenerar el cerebro?, ¿existen los multiversos?, ¿se puede transformar un plátano en un gin tonic? Estas y otras preguntas tendrán respuestas, en 10 minutos cada una, sobre el escenario de Naukas 2014. Pero habrá más, entrevistas, música, magia, premios… Todos los detalles del programa se pueden consultar en la web.

¿Y para los más pequeños? También. Hay un evento paralelo, Naukas Kids: 9 sesiones con el único propósito de acercar a los niños la parte más llamativa y divertida de la ciencia. Los detalles del programa en la web.

Fecha: viernes 26 y sábado 27 de septiembre de 2014
Hora: todo el día desde las 10:00 h
Lugar: Paraninfo del UPV/EUH (Avenida Abandoibarra, 3 - 48009 Bilbao)

La entrada es LIBRE y GRATUITA hasta completar el aforo, aproximadamente 500 plazas (se llena).

microBIO participará el viernes 26 a las 10:00 con la charla ¿Por qué explotan las granjas de vacas?: el 27 de enero de 2014 la agencia Reuters emitió la noticias de que  una granja de 90 vacas había saltado por los aires en la ciudad de Rasdorf en Alemania. La misma agencia informó de una de las vacas había tenido que ser atendida por quemaduras de tercer grado. ¿Por qué explotan las granjas de vacas?

No te lo puedes perder!


jueves, 4 de septiembre de 2014

Trasplante fecal


Sí, has leído bien: trasplante de heces. Suena bastante mal y asqueroso, pero cada vez es más empleado en medicina.

En realidad, es una práctica que se ha usado desde hace siglos. La primera descripción que se conoce de emplear heces humanas como agente terapéutico es del siglo IV en China (claro, no podía ser en otro sitio). Ya entonces se hablaba de un “sopa amarilla” preparada con heces de bebés para sanar varias dolencias. Los beduinos del desierto recomendaban consumir heces frescas de camello calientes como remedio contra la disentería bacteriana. Su eficacia parece que fue confirmada por soldados alemanes en África durante la Segunda Guerra Mundial. Y el primer uso “oficial” del trasplante fecal en medicina es de 1958 para tratar la enterocolitis. Desde entonces, se ha empleando en varios cientos de pacientes.

El objetivo del trasplante fecal es restaurar los microbios de nuestros intestino, la microbiota intestinal. Hoy en día sabemos que nuestro intestino está densamente poblado por microbios: se calculan más de un billón (un millón de millones) de bacterias por gramo de heces. Los grupos bacterianos Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria y Proteobacteria (como Escherichia coli) son los más abundantes. Son bacterias con las que hay que llevarse bien, muy necesarias para nuestra salud. Mantienen a raya a otros microorganismos patógenos y evitan infecciones. Por eso, es muy importante mantener una buena homeostasis intestinal. El trasplante fecal consiste por tanto en trasplantar los microbios de un donante para repoblar el intestino del paciente.

Somos bacterias: tenemos más de un billón (un millón de millones) de bacterias por gramo de heces.

Por ejemplo, es muy frecuente que tras un tratamiento con antibióticos nuestras bacterias intestinales también se resientan y se altere la diversidad microbiana, incluso durante meses. Esto puede permitir que otras bacterias potencialmente patógenas, como Clostridium difficile, se expanda, produzca una toxina que daña el epitelio intestinal y cause diarrea, una enfermedad que se conoce como infección recurrente por Clostridium difficile. Algunas cepas de Clostridium difficile, como el tipo 027, son especialmente graves y el tratamiento suele consistir en más antibióticos, como la vancomicina. Sin embargo, en aproximadamente el 25% de los pacientes no es efectivo y sufren diarreas recurrentes.


Clostridium difficile es una bacteria Gram positiva, frecuente en los intestinos de personas sanas. Sin embargo, puede causar una infección del colon (colitis pseudomembranosa) con diarreas importantes, al desaparecer gran parte de la microbiota intestinal por el uso excesivo de antibióticos. Fotografía: Eye of Science

Un estudio publicado en The New England Journal of Medicine demuestra que el tratamiento con heces de donantes sanos es más efectivo para curar la infección por Clostridium difficile que el uso del antibiótico vancomicina. Para el ensayo, prepararon una solución con heces de 15 donantes sanos voluntarios. Dentro de las 6 horas posteriores a su obtención, la solución fue introducida mediante un tubo nasoduodenal a los pacientes durante 30 minutos (a un ritmo de unos 50 mL cada 2-3 minutos).  Previamente, las heces se había analizado para que no contuvieran ningún parasito, ni bacterias ni virus patógenos. El ensayo se realizó con 41 pacientes con infección recurrente por Clostridium difficile: 16 recibieron el trasplante fecal y 25 se trataron con el antibiótico vancomicina. Los resultados fueron espectaculares: el 94% de los pacientes tratados con heces de donantes sanos se curaron, mientras que solo el 28% de los que recibieron el antibiótico se curó.



La colitis pseudomembranosa causada por Clostridium difficile se caracteriza por una diarrea intensa, fiebre y dolor abdominal, puede llegar a ser grave y en algunos casos incluso mortal.

Los efectos secundarios del trasplante fueron mínimos. No es de extrañar que la mayoría tuviera diarrea inmediatamente después del tratamiento y algunos dolor de tripas, pero los síntomas desaparecieron tres horas después del trasplante. También analizaron la microbiota intestinal de los pacientes después del trasplante y comprobaron que era similar a la de los donantes.

Aunque suena muy mal, el trasplante fecal funciona. La administración de heces de donantes sanos a pacientes con infecciones recurrentes de Clostridium difficile resulta ser un tratamiento mucho más efectivo que los antibióticos. Parece que a  Clostridium eso de estar bien acompañado por una multitud de otros microbios no le sienta bien. La única duda es si a partir de ahora van a pagar algo a los donantes en este tipo de ensayos.

Faecal microbiota transplantation. Nieuwdorp M. Br J Surg. 2014. 101(8):887-8. doi: 10.1002/bjs.9549.

Duodenal infusion of donor feces for recurrent Clostridium difficile. van Nood E, et al. N Engl J Med. 2013. 368(5):407-15.

martes, 26 de agosto de 2014

¿Es posible desarrollar una vacuna contra el Ébola sin experimentación animal?


Primer ensayo de una vacuna contra el Ébola en chimpancés cautivos para salvar monos salvajes

Los monos salvajes suelen estar infectados con una gran variedad de patógenos virulentos, como el virus de la inmunodeficiencia (SIV, Simian Immunodeficiency Virus), el ántrax (o carbunco) o la malaria. También se han descrito muchos casos de muertes de chimpancés y gorilas por infecciones por virus respiratorios humanos. Y es que el intercambio de virus entre nosotros y los monos es mutuo. Una de las principales causas de muerte de chimpancés y gorilas salvajes es el virus Ébola, se estima que en algunas zonas de África este virus ha acabado con cerca de un tercio de la población de gorilas salvajes.

“El virus Ébola ha acabado con cerca de un tercio
 de la población de gorilas salvajes”

Existen propuestas para emplear vacunas para proteger también a los monos salvajes de estas infecciones y luchar contra su extinción. Investigadores de EE.UU. han publicado en PNAS el primer ensayo de una vacuna experimental para monos salvajes contra el virus Ébola.


La vacuna experimental está formada por partículas similares a virus (VLP, Virus-Like Particle) que no contienen el virus completo sino solamente algunas proteínas de la cubierta del virus. Se han producido por recombinación en baculovirus, y en concreto están constituidas por las proteínas GP, VP40 y NP del virus de la especie Zaire ebolavirus. Son, por tanto, vacunas seguras incapaces de reproducir el virus y de causar una infección. Previamente se habían inyectado a 80 macacos cautivos y se había demostrado que la vacuna no causaba complicaciones en estos animales.

Ahora, lo que se ha hecho es evaluar la vacuna en otra especie animal, en chimpancés cautivos, por si es capaz de causar alguna complicación que no se haya observado antes en macacos, y ver si la vacuna induce una respuesta inmune comparable a la que se observa en macacos que han sobrevivido al Ébola. También han comprobado si los anticuerpos que se obtienen de los chimpancés vacunados pueden proteger a ratones frente a una infección por Ébola. De todas formas, en este estudio no se ha ensayado esta vacuna en chimpancés infectados por el virus Ébola, no se sabe todavía si realmente protege frente a la infección.

La vacuna se ha ensayado en seis chimpancés: tres animales control sin vacunar y tres vacunados con las VLPs. Los animales vacunados no mostraron ningún síntomas de la enfermedad, lo que demuestra que las VLPs son seguras y no producen ningún efecto secundario en animales sanos. Además, se obtuvieron los anticuerpos de los chimpancés vacunados y se midió su especificidad contra el virus en un ensayo in vitro. En los chimpancés vacunados con las VLPs se desarrolló una potente respuesta inmune y se produjeron anticuerpos específicos contra la glicoproteína GP y la VP40 del virus, detectados mediante la técnica de ELISA. Los anticuerpos eran además neutralizantes, es decir capaces de bloquear al virus in vitro.

También, se infectaron ratones con el virus Ébola y se les añadieron los anticuerpos de los tres chimpancés vacunados. Esta transferencia pasiva de anticuerpos (suero terapia) de los chimpancés vacunados a ratones infectados con Ébola, tuvo un efecto protector: todos los ratones que recibieron los anticuerpos sobrevivieron a la infección, mientras que los otros no. Este trabajo, además de demostrar la seguridad y la inmunogenicidad de la vacuna, es el primer ensayo de vacunación hecho con chimpancés cautivos relacionado con la posibilidad de vacunar monos salvajes.

Pero además, este trabajo ha reabierto el debate ético sobre la experimentación con animales. En concreto, en muchos países se han prohibido los experimentos y ensayos biomédicos con chimpancés cautivos. Los grandes simios salvajes están gravemente amenazados por enfermedades infecciosas severas, algunas de ellas tratables con vacunas. Pero antes de emplear cualquier vacuna experimental en animales salvajes, debe ser ensayada antes en monos cautivos para analizar su seguridad y su inmunogenicidad. Por ello, la propuesta de poner fin a la investigación con estos animales en cautiverio impide el desarrollo de este tipo de vacunas. Se da la paradoja de que por proteger a los chimpancés en cautividad se condena a que los simios salvajes mueran inevitablemente.

Si además tenemos en cuenta la necesidad de una vacuna para evitar brotes humanos tan peligrosos como el actual, para salvar miles de vidas humanas, el debate está servido: ¿cómo podemos saber si una vacuna es segura para los humanos sin experimentación animal previa? La respuesta es clara: no es posible.

Vaccinating captive chimpanzees to save wild chimpanzees. Warfield, K.L., et al.  Proc Natl Acad Sci USA. 2014. 111(24): 8873-6.