Por Stephanie Montero Trujillo

El campo de la epidemiología es tan vasto como intrincado, los modelos matemáticos basados en el análisis de datos tomados por años, constituyen uno de los mejores aportes para el entendimiento y prevención de algunas enfermedades.

La enfermedad de Chagas o tripanosomiasis, es una enfermedad causada por el protozoario Trypanosoma cruzi, que es transmitido por las heces del insecto vector Triatoma infestans o chirimacha. Arequipa es una zona endémica para este parásito, el periodo de incubación para esta enfermedad se puede prolongar hasta por más de 10 años, generando problemas cardiacos (cardiomiopatías) y digestivos (megas digestivos), el tratamiento consiste en la administración de benznidazole y nifurtimox. Como en toda infección metaxénica, el vector es el factor necesario para la dispersión de la enfermedad, de modo que por lógica, la fumigación debería ser la solución; sin embargo, el cambio climático, la migración humana y de otros reservorios mamíferos hacen difícil el control de esta enfermedad.

Un estudio concienzudo realizado por científicos de la Universidad de Pennsylvania, Universidad “John Hopkins”, CDC, Universidad Nacional de San Agustín y Universidad Peruana Cayetano Heredia, demuestran que la baja ocurrencia de casos clínicos graves no está directamente relacionado con la baja virulencia de la cepa del parásito circulante, sino a eventos denominados como micro-epidemias (“Retracing Micro-Epidemics of Chagas Disease Using Epicenter Regression”)

Teniendo como antecedente que la introducción de la enfermedad en Arequipa ocurrió aproximadamente hace 20 años, es válido suponer que los casos de infección con progresión a enfermedad grave sucedieron al menos 10 años después, debido al largo periodo de incubación. La dispersión de la enfermedad se vio interrumpida en el 2004 por la aplicación de deltamethrin (insecticida). En la actualidad la baja cantidad de casos graves se atribuye a la baja virulencia de la cepa circulante.

Para este estudio se utilizó la regresión epicéntrica (epicenter regression), que infiere dónde y cuándo un agente infecciosos ha sido introducido en una comunidad. “En la regresión epicéntrica se toma una ‘fotografía’ estadística de la enfermedad en una población particular para rastrear la historia de cómo la infección se estableció y se expandió. Se considera la duración de una exposición individual a la infección como una función de distancia de su residencia hacia lugares desconocidos, donde la infección se haya introducido, y combina esa medida con otros riesgos conocidos para estimar la probabilidad de infección.”

Este estudio demuestra que la baja tasa de episodios clínicos asociados a Chagas, se debe a la presencia de micro-epidemias, las cuales, interrumpidas por la fumigación, han iniciado hace menos de 10 años, tiempo insuficiente para que la enfermedad desarrolle a fases avanzadas, además que el efecto de esta infección no es observable porque los individuos infectados aún no han pasado del periodo asintomático largo al periodo sintomático, por eso es actualmente desestimado.

Forma de transmisión de la enfermedad de chagas.

No se ha demostrado que la cepa circulante en Arequipa, T. cruzi I, tenga baja o alta virulencia, ya que es probable que esta sea baja (como otros investigadores han señalado), pero sí, que la ausencia de casos de tripanosomiasis en fase tardía con eventos de cardiomiopatía (sintomatología grave) en el área peri-urbana no puede deberse a la baja virulencia de la cepa.

En la actualidad el Ministerio de Salud de Perú, al igual que otros países, proporciona tratamiento sólo a los menores de 15 años, se sabe que el tratamiento es muy efectivo en fases tempranas de la infección. Esta política se adecua muy bien a enfermedades que constituyen endemias, pero en este caso específico lo que está ocurriendo son epidemias y múltiples micro-epidemias. Los hallazgos demuestran que podrían haber adultos asintomáticos que no se están beneficiando del tratamiento disponible.

Disponible en PLoS.

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Por Christian Florián Carrillo.

Green Porno de esta semana: La Libélula

Por Christian Florián Carrillo

Ganadora de este año del Nikon Small World

Este año se celebró la edición número 34 de la Nikon Small World Competition, donde se premian las mejores

microfotografías de la química, biología, física entre otros. Las imagenes que tiene su página web son interesantes y hermosas, algunas de ellas me tientan incluso para  hacerlo un cuadro en mi casa.

Este año el ganador ha sido una imagen de una larva de Chrysopa sp. del Instituo Max Planck, aunque mi favorita es la fotografía de una Daphnia magna que quedó en décimo lugar.

 

Por Stephanie Montero Trujillo

En esta década han ocurrido dos brotes importantes de la gripe por el famoso virus de la influenza. En el período 2004-2005 apareció un brote de gripe aviar en humanos, con una letalidad del 50%, se trató del virus influenza A H5N1 que se extendió por ciertas regiones de Asia y Europa. Recientemente en el período 2009-2010 se desarrolló la pandemia por la variante antigénica del virus estacional; virus influenza A H1N1, que se extendió por los cinco continentes, pero que no cobró tantas vidas como lo hizo en su momento la gripe española de 1918 (virus de la influenza A H1N1, pero una cepa variante),  fue bautizada como “gripe porcina” porque poseía segmentos genéticos del virus de la influenza aviar, porcino y humano.

Para comenzar, la gripe es una enfermedad que afecta principalmente el tracto respiratorio alto, y es causada por el virus de la influenza. La gripe es algo muy diferente a lo que se conoce como resfriado, el cual es causado por los rinovirus.

El virus influenza en un virus de tipo ARN con 8 segmentos genómicos, presenta en su estructura externa hemaglutininas (H) y neuraminidasas (N), ambas se utilizan para la clasificación y nominación de las cepas. Anualmente aparecen cepas circulantes que van variando de acuerdo a eventos genéticos como el reordenamiento de segmentos, mutaciones, intercambio de regiones, etc. Como consecuencia se puede producir “la deriva antigénica” (antigenic drift) para cambios  leves en la estructura del antígeno superficial  del virus y “cambio antigénico” (antigenic shift) que ocasiona variaciones importantes en el antígeno, de este modo se generan las cepas nuevas. Como los anticuerpos que un individuo posee para el virus de la estación pasada son específicos para esa cepa, la nueva cepa no será reconocida por los anticuerpos circulantes, por ende, para ganar la inmunidad deberá generar la enfermedad.

La última pandemia nos dejó muchas lecciones, permitió que saliera una vacuna de emergencia y un antiviral para tratamiento. La tasa de mortalidad para el virus H1N1 (2009-2010) era bajísima, y se limitaba en mayor  medida a aquellas personas que  comprendían el grupo de riesgo, gestantes, personas con obesidad, diabéticos, niños menores, y personas de la tercera edad.

A pesar de que la pandemia acabó, la vigilancia e investigación continua en vigencia, se sabe  que la peligrosidad de este virus es su alta capacidad de mutar y recombinar con cepas muy diferentes (incluso de diferente procedencia; de ave o de cerdo) y generar nuevas variantes. La vacunación confiere protección parcial, sin embargo en el caso de los niños de las gestantes vacunadas, estos presentaban un 39% de riesgo de hospitalización, que a pesar del número es un valor bajo para ese grupo poblacional, recién nacidos.

En la pandemia de la gripe española de 1918 (virus de la influenza A H1N1), los científicos creían que el agente causal era una bacteria, suministrando erróneamente una vacuna bacteriana. Otro aspecto interesante es la co-infección que presenta el virus de la influenza con Streptococcus pneumoniae o neumococo, ya que el riesgo de adquirir esta bacteria se incrementa cuando el individuo está sufriendo de gripe, por eso es bastante común en personas que contraen la gripe el desarrollo de alguna infección bacteriana, que se presenta con tos. Teniendo en cuanta que los decesos por el virus inlfuenza H1N1 están relacionados con la co-infección neumococócica, durante la pandemia 2009-2010;  29 a 55 % de los casos revelaban en las autopsias infección por neumococo, los trabajos de los años 1913 a 1920 demuestran que el uso de vacunas contra esta bacteria reducía notablemente las tasas de mortandad para influenza. También que la bacteria se transmite con más eficiencia si el paciente está sufriendo de gripe, como se demostró in vivo en una camada de ratones, donde, bloqueando la infección por el virus influenza, la dispersión de la bacteria era menor.

Otro hallazgo importante es que comparando el efecto entre la gripe española y el de la pandemia 2009-2010, ambas variantes muestran en las  autopsias de los órganos, que tanto el tracto respiratorio superior e inferior habían sido afectados. Además de esto, el virus de la influenza es mucho más patogénico con respecto a otros virus respiratorios, por eso el tratamiento se realiza con antivirales específicos.

Los programas anuales de vacunación son muy importantes, confiere al individuo protección parcial y a veces total, el hecho que el virus mute constantemente hace muy difícil la generación de una única vacuna, las cepas que van circulando pueden o no variar a medida que pasan los años y la virulencia de cada cepa es una variable de difícil pronóstico, estos virus están replicándose y mutando en cada ciclo de replicación, muchas copias víricas pueden ser inviables, pero unas pocas se vuelven más peligrosas que otras. Afortunadamente esta última pandemia pudo ser controlada, sin embargo la historia hubiera sido diferente si en  la dispersión masiva hubiera estado implicada la cepa H5N1, que es un virus aviar que saltó accidentalmente a un humano y que cobró una buena cantidad de vidas.

Como ya es sabido, cuando la gripe llega, lo básico que tenemos que hacer es mantener los ambientes bien ventilados, lavarnos las manos constantemente y mantener una alimentación saludable para que nuestro sistema inmune pueda generar los anticuerpos respectivos y proporcionar la protección inmunológica.

Por Christian Florián Carrillo

Bacterias, tienen que adorarlas, se les pueden hacer muchas cosas y sirven para campos completamente insospechados. La historia de hoy nos lleva al campo de la información, pero en un lado más desconocido, la estenografía, que nos recuerda un poco a la criptografía.
La agencia DARPA o Defense Advanced Research Projects Agency (Uno de los desarrolladores de lo que ahora se conoce como internet), hizo un llamado hace algunos años para que se presenten proyectos para codificar mensajes sin la necesidad de usar algún medio electrónico. Un par de químicos por esa época habían tenido la idea de usar diferentes sales que al combinarse darían una secuencia específica de pulsos infrarrojos, el cual tendría codificado el mensaje en cuestión, pero el nuevo llamado de DARPA para no usar componentes electrónicos los hizo pensar en otra opción: las bacterias.

Nueva forma de cifrar mensajes secretos.

La idea que tuvieron fue la de usar 7 colonias de E. coli, cada una con un gen diferente, cada gen le daba una proteína de un color específico, todos ellos visibles a simple vista, usando combinaciones de estas pudieron obtener 26 letras diferentes y 23 caracteres alfanuméricos (incluida la @), para leer el mensaje, los investigadores transfirieron las bacterias a una placa de agar y le pusieron encima un papeluna membrana de nitrocelulosa, esa membrana porta las bacterias, que son invisibles hasta que se les pone en otra placa con el inductor de los genes de colores lo que revelará la secuencia de colores que contienen el mensaje oculto. Pero para llevar las cosas un poco más allá, se les pusieron genes de resistencia a ciertos antibióticos, así solamente las que tienen esos genes son las verdaderas mensajeras, siendo el resto galimatías, es decir un caballo de troya dentro de un caballo de troya.

Mayores detalles en PNAS.

Por Christian Florián Carrillo

Es algo tan simple que muchos pensarán que no necesita mayor explicación, pero las cosas simples necesitan una explicación, probablemente algunos de ustedes, sean microbiólogos entrenados y pasen de largo, pero vamos a revisar  un poco en está técnica, sobretodo para aquellos que recien empiezan a hacer cultivos. Para tal efecto lo que digamos es referido a E. coli, la bacteria más utilizada en los experimentos actuales, pero se aplica de manera similar a muchas de las bacterias cultivables más comunes y a levaduras.
¿Qué es un cultivo overnight?. Pues un cultivo fresco que ha crecido de la noche a la mañana en un medio líquido, el cultivo overnight ya de manera técnica consiste en pasar una asada de un cultivo previo (líquido o sólido) a 5 ml de medio líquido estéril y luego llevarlo a incubación, a pesar del nombre y de lo que dije antes “overnight” no es necesariamente algo que uno hace en la noche y espera al día siguiente, aunque es lo más usual, el overnight es mejor definido por la cantidad de células que han crecido en el medio, este número es aproximadamente 2 x 109  células/ml lo cual se logra en unas 6 a 8 horas en E. coli.

El cultivo líquido es una de las técnicas fundamentales de la microbiología.

Para un cultivo líquido de mayor volumen como en un Erlenmeyer, es necesario inocular con un cultivo overnight diluido 1:100, para tal efecto el frasco debe estar en agitación, siempre se debe usar un frasco por lo menos 5 veces mayor al volumen del medio usado, si el cultivo es muy sensible a la temperatura y no pueden poner un shaker en la incubadora, entonces usen un frasco de por lo menos 10 veces el volumen del medio usado. ¿Porque los volúmenes de frasco? Por la aireación.
Muy bien, ya tenemos el cultivo en crecimiento por cualquiera de las técnicas anteriores ¿Y ahora qué?, pues si son escrupulosos con sus técnicas y necesitan tener una cantidad de células bastante cercana a cierto valor tenemos 2 opciones:
1. Conteo con láminas.
Un cámara de Neubauer que ya tiene lo volúmenes fijos nos ayudará en esto, simplemente se homogeniza el cultivo y se toma 0.1 ml de cultivo y se coloca la gota por un lado de la cámara previamente cubierta con un cubreobjetos ¿Porqué?, porque el líquido se esparcirá uniformemente, si lo colocamos antes de poner un cubreobjetos obtendremos un valor erróneo, finalmente contamos al microscopio y realizamos el cálculo multiplicando la cantidad de células con el valor de las celdas de la cámara y llevamos el valor al mililitro multiplicando por 10 para poder expresarlo de la manera estándar.
2. Espectrofotometría.
Mi método preferido, si me dejan elegir, para tal efecto se usa un espectrofotómetro y se mide el cultivo a 600nm ¿Porqué 600nm?, pues es ya un tema de estandarización, casi todos los manuales ponen 600nm ó 620nm, para el caso de levaduras también se mide la absorbancia con esos valores, pero se ha visto que funcionan valores entre 600nm y 700nm, aunque a diferencia del caso de bacterias, esos valores no están estandarizados. Para tal efecto se debe calibrar el instrumento (recordar que existen variaciones entre espectrofotómetros) con un cultivo de número conocido, se calcula las lecturas con una absorbancia de menos de 1, recordar  que una absorbancia de 0.1 equivale a 1 x 108 células/ml aproximadamente.
Medir con ambos métodos hasta llegar al número de células por mililitro deseado.

Por DePeru.com

Una colonia de osos de anteojos, fue hallado por la bióloga canadiense Robyn Appleton y su equipo de conservadores asociado al Museo Sicán en el valle La Leche, del parque arqueológico y ecológico de Batan Grande, en Lambayeque, en el norte peruano.

El descubrimiento de los osos de anteojos (Tremarctos ornatus), que se creía en extinción, se dio luego de más de 5 años de trabajo científico y será expuesto este martes en el autorio del gobierno regional de Lambayeque.

Oso de anteojos

La investigación permitió  conocer el comportamiento, alimentación, apareamiento, crianza de cachorros y, por primera vez, se cuenta  con imágenes inéditas de los osos con un sistema de cámara y monitoreo con collarines GPS.

Para la investigadora, se trata de una de las más grandes e importantes poblaciones de osos de anteojos de Sudamérica; con los estudios pudo conocer las graves amenazas a que está expuesta, principalmente, por la actividad humana.

Esta información servirá también para preservar la especie, cuidar su medio ambiente, y sensibilizar a las autoridades y comunidades sobre su protección.

El trabajo científico forma parte del proyecto “Ecología y abundancia de osos andinos en los bosques secos del noroeste del Perú: Pozas de agua como oportunidades de investigación y desafíos en la conservación”.