lunes, 17 de mayo de 2021

Edward Jenner, el padre de las vacunas


En estos tiempos, durante la pandemia de COVID-19, uno de los temas de los que se habla mucho es el tema de las vacunas, Astrazeneca, Pfizer, Moderna o Janssen ya forman parte de nuestro vocabulario del día a día, así como personas que hablan otros idiomas en todo el mundo.   Las vacunas tienen su origen en los trabajos de hace más de 200 años, del médico y naturalista inglés Edward Jenner, cuyos trabajos se enfocaban hacia la obtención de cura contra la viruela que era considerada en ese entonces una epidemia global. Por eso se considera a Jenner como el “padre de la inmunología moderna” y se dice que el resultado de su trabajo ha salvado más vidas que el de cualquier otra persona en la historia de la humanidad.

Siguiendo los pasos de Jenner están los vcientíficos Jonas Edward Salk, investigador médico y virólogo estadounidense, quien fuera reconocido por el descubrimiento y desarrollo de la primera vacuna segura y eficaz contra la poliomielitis.  También el virólogo polaco, Albert Bruce Sabin se encargó de estudiar la poliomielitis y desarrolló una vacuna que se suministraba por vía oral. Esta forma de administración hizo mucho más fácil su aplicación masiva porque gracias a ello se logró prevenir la poliomielitis en millones de niños.  Louis Pasteur por su parte orientó su actividad al estudio de las enfermedades contagiosas de las cuales supuso que se debían a gérmenes infecciosos que habrían logrado ingresar en el organismo. En 1881 consiguió preparar la primera vacuna de bacterias desactivadas. Pasteur continuó sus investigaciones lo que le permitió desarrollar la vacuna contra la rabia.

Los descubrimientos desarrollados por Jenner, Salk, Sabin, Pasteur y muchos otros científicos son muy importantes para el desarrollo de la salud. El progreso de las vacunas tuvo una evolución favorable porque representan una mejor calidad y esperanza de vida para la población en todos los países del mundo.  Hoy en día se puede afirmar, sin ningún género de dudas, que la vacunación, junto con la potabilización de las aguas, es la medida preventiva más eficaz para disminuir la incidencia y la mortalidad asociadas a un gran número de enfermedades.  Un hito importantísimo en la historia de la humanidad conseguido gracias a la vacunación, ha sido la erradicación de una enfermedad en nuestro planeta, concretamente la viruela. La viruela, antes de la vacunación, era una enfermedad grave que afectaba tanto a adultos como a niños y que producía importantes epidemias a nivel mundial, con una mortalidad cercana al 30%. Los esfuerzos por controlar esta enfermedad comenzaron en los años 1948, y en 1967 la OMS lanzó una campaña de vacunación a nivel mundial, que llevó a la aparición de los últimos casos de viruela en el mundo en 1977. En diciembre de 1979 se certificó la erradicación global de esta enfermedad que fue refrendada por la 33a Asamblea Mundial de la Salud en el año 1980.

El variola virus, sólo puede desarrollarse en la especie humana, ya que no se conocen reservorios animales, este virus está genéticamente emparentado tanto con el virus de vieruela vacuna o cowpox virus, como con el productor de la viruela de los simios o monkeypox virus. La sintomatología causada por estos tres agentes causales es muy parecida y la existencia de una inmunidad cruzada parece arrojar la clave de la práctica Jenneriana, basada en un empirismo clínico propio del momento histórico en el que vivió el médico inglés. La peculiaridad de tratarse de una infección específicamente humana, en el caso de la patología causada por el variola virus, ha hecho posible la erradicación al ser el virus incapaz de sobrevivir fuera de dicho huésped humano.

El descubrimiento de Jenner fue el primer intento científico formal por combatir una enfermedad infecciosa a través de una vacuna. En homenaje a Jenner, Luis Pasteur llamó vacunacíón a su exitosa inoculación contra el antrax en el año 1881.  Hoy el término vacuna es usado como sinónimo de inoculación para inmunizar. Y se ha hecho extensivo a la protección contra cualquier cosa que se considera mala, ya no únicamente contra una enfermedad.

Gracias a Jenner y su visión se pudo derrotar a la viruela enfermedad que no respetó barreras sociales y ocasionaba una gran mortandad tanto a reyes y faraones como al mas humilde campesino o soldado; igual los sobreviviente de viruela se reconocían por ostentaban horribles cicatrices en el rostro y/o ceguera. Jenner se dedicó a propagar su descubrimiento y de forma visionaria llegó apronosticar la erradicación mundial de la viruela, hecho que fianlmente ocurrió el día 9 de diciembre del año 1979. 

Hoy nuestra máquna del tiempo nos lleva a la inglaterra del siglo 18, concretamente a la localidad de Berkley donde vamos a conocer de cerca algunos de los acontecimientos mas importantes de la vida de Edward Jenner

Música del capítulo


The Pyramids – Penetration

Benedetto Ghiglia - Wanted

Irene Cara - What a Feeling 8Bit Version Chiptune Punks 

Michael Sembello - Maniac 


lunes, 10 de mayo de 2021

Extremofilos


El origen del término extremófilo, proviene del griego y significa de forma literal “amante de lo extremo”.  En el caso de la biología se aplica a aquellos organismos que tienen la capacidad de habitar, sobrevivir y desarrollarse en ambientes tan hostiles que hace tan sólo unos años no se pensaba que pudieran existir organismos viviendo bajo esas condiciones.  

Las condiciones extremas en las que pueden habitar este tipo de organismos pueden ser de distintos tipos, como condiciones de temperatura extrema, tanto altas como bajas, grandes presiones, altas concentraciones de salinidad, presencia de metales pesados, condiciones de radiación extrema o contaminación, ausencia de fuentes energéticas tradicionales, ausencia de agua, entre otras. Lo mas interesante de este tipo de organismos es que algunos viven en condiciones extremas no sólo para una de estas condiciones, sino para varias de ellas al mismo tiempo.

Los extremófilos son organismos a los cuales la evolución ha dotado con adaptaciones y mecanismos fisiológicos especiales, que les permite aprovechar las condiciones extremas para su beneficio. Por regla general, cuanto más complejo sea un sistema, como por ejemplo un tejido o un órgano, “ el sistema tiende a voverse más y más complejo “.  Esta es la principal razón de que casi todos los extremófilos sean organismos muy pequeños, pero esto no quiere decir que no existan animales, plantas y hongos extremófilos sin embargo para poder funcionar necesitan mecanismos aún más complejos que aquellos de menor tamaño.

Una de las posibles explicaciones para su existencia es que la competencia que tienen con otras especies es muy reducida, esto porque la mayoría de las especies simplemente no puede vivir en las condiciones ambientales en las que ellos si pueden.   La competencia es la principal razón de por qué los extremófilos se desarrollan en ambientes hostiles, lo que hacen es explotar un nicho ecológico para el cual desarrollaron adaptaciones específicas por fueron mediante un proceso de prueba y error por parte de la madre naturam sumamente bien adaptado, con poca o nula competencia dentro del mismo.

La razón por la cual las condiciones ambientales extremas no son favorables para el desarrollo de vida es porque las mismas le impiden a las proteínas y enzimas trabajar adecuadamente, es decir alterando el funcionamiento de lo natural. En respuesta a esto los organismos extremófilos desarrollaron un arma especial: las “ extremoenzimas”. Estas sustancias se encargan de controlar las reacciones propias de la vida bajo estas condiciones extremas.  Son moléculas especializadas que se desarrollaron a lo largo de varios milenios que permiten sobrevivir en estas condiciones imposibles. Tanto es así que los extremófilos, en la mayoría de los casos, son dependientes de estas condiciones extremas. 

Los extremófilos son organismos que resultan idóneos para explorar su potencial uso y aplicación en la biotecnología, ya que una gran parte de procesos biotecnológicos se desarrollan bajo condiciones extremas. Esta línea de investigación ha permitido encontrar numerosas aplicaciones, además la optimización de diversos procesos industriales, así como mejorar la eficiancia de otros.  Pero lo más llamativo de investigar a estos organismos es el comprender y conocer mejor los origenes y límites de la vida, así como generar potencialmente un enorme impacto en nuestra forma de vida, mirando hacia el futuro, por ejemplo, con el desarrollo de los biocombustibles.

Los extremófilos poseen una bioquímica que resulta un tanto diferente al resto de los organismos vivos, lo cual les permite hacer lo mismo que hacen otros organismos pero en condiciones extremas. Esto resultó muy útil para la industria, ya que hay procesos industriales que ocurren a altísimas temperaturas, o también a muy bajas, igualmente algunos de estos procesos ocurren en concentraciones de sal, condiciones exremas de acidez o alta alcalinidad.  Por ejemplo algunos detergentes poseen biocatalizadores capaces de remover manchas en agua fría. En la industria del cuero se utilizan enzimas que degraden proteínas de la piel de los animales en condiciones de alta salinidad. La síntesis química de ciertos productos farmacéuticos debe realizarse a temperaturas muy bajas.  

Otra aplicación de estos organismos permite el desarrollo de nuevas técnicas para investigación, por ejemplo los organismos extremófilos encontrados en fuentes termales permitieron el desarrollo de la hoy conocida técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa, por sus siglas PCR, la cual ha sido fundamental en el desarrollo de la ingeniería genética y de tanta utilidad con la Pandemia que estamos viviendo.

A hoy no se ha encontrado un solo lugar en el planeta donde no exista vida, incluso en sitios donde las condiciones hacen inviable la vida humana.  Los extremófilos, podrían desvelar los secretos de la evolución y la supervivencia en la Tierra pero tambíen en otros planetas. El estudio de organismos en condiciones de ambientes similares a Marte, sumado al reciente hallazgo de agua en la superficie marciana, abre la posibilidad de encontrar alguna forma de vida, organismos que pudieron evolucionar de modos que aún ignoramos, y cuyo hallazgo podría responder una de las preguntas más antiguas de la humanidad.  Si existe vida en otros planetas..

Hoy nuestra máquina del espacio-tiempo nos lleva a un viaje por la aventura de la vida, en diferentes dominios, donde vamos a conocer de cerca algunos de estos ejemplos de organismos que han logrado hacer lo que se pensaba imposible, en algunos casos rompiendo las reglas que impone la biología para la mayoría de las especies, entre ellas nosotros

Música del capítulo

The Burzums - Surf Wisdom

Benedikt Mendziga  - Game Of Thrones Western Style 

Chiptune Universe  - A Tale That Wasn't Right 8 bit 

Helloween A Tale That Wasn't Right

Enlaces del capítulo

W.D. Grant, W.E. Mwatha & B.E. Jones.  1990 Alkaliphiles: ecology, diversity and applications.  FEMS Microbiology Reviews 75 255-270. Disponible en: https://watermark.silverchair.com/6-2-3-255.pdf 

Felisa Wolfe-Simon, Jodi Switzer Blum, Thomas R. Kulp, Gwyneth W. Gordon, Shelley E. Hoeft, Jennifer Pett-Ridge, John F. Stolz, Samuel M. Webb, Peter K. Weber, Paul C. W. Davies, Ariel D. Anbar, Ronald S. Oremland. 2011.  A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus.  Science: Vol. 332, Issue 6034, pp. 1163-1166. Disponible en: https://science.sciencemag.org/content/332/6034/1163 

López-Archilla, A. I. 2005.  Riotinto: un universo de mundos microbianos.  Ecosistemas 14 (2): 52-65. Mayo 2005. Disponible en: http://www.revistaecosistemas.net/articulo.asp?Id=110  


Edmond Jolivet, Stephane L'haridon, Erwan Corre, Daniel Prieur.  2003.  Thermococcus gammatolerans sp nov., a hyperthermophilic archaeon from a deep-sea hydrothermal vent that resists ionizing radiation. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 53(Pt 3):847-51. Disponible en:

https://www.researchgate.net/publication/10708213_Thermococcus_gammatolerans_sp_nov_a_hyperthermophilic_archaeon_from_a_deep-sea_hydrothermal_vent_that_resists_ionizing_radiation 

Eric D. Becraft, Maggie C.Y. Lau Vetter, Oliver K.I. Bezuidt, Julia M. Brown, Jessica M. Labonté, Kotryna Kauneckaite-Griguole, Ruta Salkauskaite, Gediminas Alzbutas, Joshua D. Sackett, Brittany R. Kruger, Vitaly Kadnikov, Esta van Heerden, Duane Moser, Nikolai Ravin, Tullis Onstott, Ramunas Stepanauskas.  2021. Evolutionary stasis of a deep subsurface microbial lineage. ISME J.  Disponible en: https://doi.org/10.1038/s41396-021-00965-3  

DAVID R. BOONE, YITAI LIU, ZHONG-JU ZHAO, DAVID L. BALKWILL, GWENDOLYN R. DRAKE; TODD STEVENS, HENRY C . ALDRICH.  Bacillus infernus sp. nov., an Fe(II1)- and Mn(1V)-Reducing Anaerobe from the Deep Terrestrial Subsurface.  INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC BACTERIOLOGY, July 1995, Vol. 45, No. 3p. 441-448. Disponible en: https://www.microbiologyresearch.org/content/journal/ijsem/10.1099/00207713-45-3-441 

Zobell, C. E., & Johnson, F. H. (1949). THE INFLUENCE OF HYDROSTATIC PRESSURE ON THE GROWTH AND VIABILITY OF TERRESTRIAL AND MARINE BACTERIA. Journal of bacteriology, 57(2), 179–189. Disponible en: https://doi.org/10.1128/JB.57.2.179-189.1949 

ZOBELL, C. E., & MORITA, R. Y. (1957). Barophilic bacteria in some deep sea sediments. Journal of bacteriology, 73(4), 563–568. Disponible en: https://doi.org/10.1128/JB.73.4.563-568.1957 

Pradel N, Ji B, Gimenez G, Talla E, Lenoble P, et al. (2013) The First Genomic and Proteomic Characterization of a Deep-Sea Sulfate Reducer: Insights into the Piezophilic Lifestyle of Desulfovibrio piezophilus. PLoS ONE 8(1): Disponible en: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0055130 


Ximena C. Abrevaya, Ivan G. Paulino-Lima, Douglas Galante, Fabio Rodrigues, Pablo J.D. Mauas, Eduardo Corton, Claudia de Alencar Santos Lage.  Comparative Survival Analysis of Deinococcus radiodurans and the Haloarchaea Natrialba magadii and Haloferax volcanii, Exposed to Vacuum Ultraviolet Irradiation.  arXiv:1109.6590 [astro-ph.EP].  Disponible en:https://arxiv.org/pdf/1109.6590.pdf 

Krzysztof Romaniuk, Lukasz Dziewit, Przemyslaw Decewicz, Sebastian Mielnicki, Monika Radlinska, Lukasz Drewniak. 2017. Molecular characterization of the pSinB plasmid of the arsenite oxidizing, metallotolerant Sinorhizobium sp. M14 – insight into the heavy metal resistome of sinorhizobial extrachromosomal replicons FEMS Microbiology Ecology, Vol. 93, No. 1.  Disponible en: https://academic.oup.com/femsec/article/93/1/fiw215/2666415 

Hashimoto T, Horikawa D, Saito Y, Kuwahara H. Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein. Nature Communications. 2016; 7(1):12808.  Disponible en:  https://www.nature.com/articles/ncomms12808