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lunes, 27 de febrero de 2012

Confirman dos nuevos grupos sanguíneos

hematiesMuy Interesante / 27/02/2012

Victoria González

Todos sabemos si nuestra sangre es del grupo 0, A, AB o B, y si es de tipo Rh negativo o positivo. Ahora, un grupo internacional de investigadores ha confirmado la existencia de dos tipos de sangre poco conocidos: Langereis y Junior. Este descubrimiento tendrá numerosas aplicaciones médicas, no solo en el ámbito de las transfusiones o los trasplantes de órganos, sino también en el desarrollo de terapias contra el cáncer.

Aunque ya se conocía la existencia de estos grupos, hasta ahora no se habían detectado las proteínas de las células sanguíneas que los identifican. Los investigadores, que publican sus resultados* en la revista Nature Genetics, han explicado que estos nuevos grupos son muy frecuentes en el este de Asia. "Se estima que más de 50.000 japoneses sean Junior negativo, y esto puede traer problemas de incompatibilidad del feto con la madre, o a la hora de realizar transfusiones sanguíneas", indica Bryan Ballif, de la Universidad de Vermont (EEUU). El nuevo hallazgo ayudará a determinar ambos tipos sanguíneos con un test rutinario en la consulta a partir de una simple gota de sangre.

Además, estas nuevas moléculas también están asociadas con el desarrollo de resistencias a los fármacos contra el cáncer, lo que permitirá mejorar la eficacia de los tratamientos.

Junto a los tipos ABO y Rhesus (RH), la Sociedad Internacional de Transfusión Sanguínea reconoce 28 grupos más, pero hasta ahora los tipos Junior y Langereis no estaban en la lista, ya que se desconocía su base genética.



* Para los que deseen conocer más a fondo sobre este descubrimiento les dejo los links a los artículos en que se basa la nota:

15 January 2012
Null alleles of ABCG2 encoding the breast cancer resistance protein define the new blood group system Junior
Carole Saison, Virginie Helias, Bryan A Ballif, Thierry Peyrard, Hervé Puy, + et al
Nature Genetics 44, 174-177 doi:10.1038/ng.1070


15 January 2012
ABCB6 is dispensable for erythropoiesis and specifies the new blood group system Langereis
Virginie Helias, Carole Saison, Bryan A Ballif, Thierry Peyrard, Junko Takahashi, + et al
Nature Genetics 44, 170-173 doi:10.1038/ng.1069

jueves, 23 de febrero de 2012

Guía para el tratamiento de las enfermedades infecciosas

2004



Las substancias antimicrobianas son aquellas producidas por microorganismos (antibióticos producidos por bacterias, hongos o actinomicetos) o sintetizadas químicamente (sulfas, quinolonas) que poseen la capacidad de destruir, impedir o retardar la multiplicación de otros microorganismos. En la práctica médica a ambos se los denomina antibióticos. La antibióticoterapia está destinada al tratamiento de pacientes con los síntomas y signos clínicos de infección. Su uso adecuado requiere de la recolección de información sobre el paciente y su contexto (Cuadro 1).

La antibióticoterapia puede ser utilizada en forma empírica, cuando se desconoce el agente causal, o etiológica, cuando el agente ya ha sido identificado. En ambas circunstancias el antibiótico seleccionado debe ser eficaz y seguro (Cuadro 2).

Cuadro 1: Información sobre el paciente y su contexto
  • Edad, sexo
  • Coexistencia de la infección con otra enfermedad de base
  • Antecedentes de hipersensibilidad a los antibióticos
  • Condiciones de la función hepática y renal
  • Estado inmunológico/coagulopatías/alergias
  • Hospitalización previa y su duración
  • Uso previo de antibióticos y su duración
  • Resultado de la vigilancia de la resistencia a los antibióticos 
  • (perfil de susceptibilidad)
  • Prevalencia de los distintos agentes etiológicos en los diferentes tipos de infección


Aunque el aislamiento del agente etiológico es beneficioso, pues facilita la elección del tratamiento específico más adecuado, no siempre es posible. Sin embargo, debe ser de regla en los casos de infección hospitalaria y en aquellos con infecciones comunitarias graves. De cualquier manera, la interpretación de los datos de laboratorio debe hacerse teniendo en consideración el cuadro clínico, ya que los hallazgos pueden originarse en una colonización y no en una infección. La identificación del agente etiológico puede obviarse cuando exista evidencia de que la infección es a causa de un determinado microorganismo y que la experiencia indique que el mismo es susceptible a un determinado antibiótico, por ejemplo, las enfermedades de transmisión sexual (ETS), la neumonía y la cistitis comunitaria. Por otra parte, no todas las infecciones justifican el tratamiento antibiótico. Ejemplos de ellas son la bacteriuria asintomática (excepto en embarazadas o en pacientes immunocomprometidos), abscesos superficiales que pueden ser drenados, diarrea sin sangre y fiebre secundaria a la introducción por tiempo breve de un catéter venoso profundo.

Cuadro 2: Selección del antibiótico
Debe ser eficaz y seguro, y se tomará in consideración su:
  1. Composición y características farmacológicas, absorción, distribución en tejidos, cavidades y líquidos orgánicos; metabolismo y excreción
  2. Espectro de acción
  3. Dosis y forma de administración
  4. Vía y período de administración
  5. Interacción con otros antibióticos (antagonismo, sinergia, ninguna)
  6. Efectos adversos y contraindicaciones
  7. Potencial de inducción de resistencia
  8. Perfil de susceptibilidad a los antimicrobianos
  9. Epidemiología de infecciones prevalentes en el hospital
  10. Disponibilidad
  11. Costo


El diagnóstico presuntivo de una infección se basa en datos clínicos y epidemiológicos. Si ambos justifican el tratamiento antibiótico, la selección del antimicrobiano para el tratamiento dependerá tanto de la información que posea el personal de salud, el estado general del huésped, el sitio de la infección y los datos epidemiológicos como de las características del antimicrobiano que se use y del agente causal potencial. La sospecha del agente causal, cuando sea necesario administrar tratamiento empírico, dependerá de la posibilidad de determinar el microorganismo que tiene mayor probabilidad estadística de causar la infección en esa situación clínico-epidemiológica particular.

El tratamiento empírico se justifica cuando no se dispone del diagnóstico del agente causal o la urgencia del caso así lo requiera. Sin embargo, antes de iniciar el tratamiento se debe obtener material, tanto para el examen microscópico que facilite la definición del tratamiento, como para que el laboratorio microbiológico intente aislar e identificar el agente etiológico y realice las pruebas para establecer su susceptibilidad a los antibióticos.

Cuanto antes se inicie el tratamiento con el antimicrobiano adecuado, mayores serán las posibilidades de beneficio para el paciente y su comunidad. En relación con el paciente, la evaluación de la acción terapéutica del antibiótico seleccionado se basa en parámetros clínicos y de laboratorio (Cuadro 3).


Cuadro 3: Evaluación de la eficacia de la terapia antibiótica
  • Curva febril
  • Recuento leucocitario
  • Signos específicos dependientes de la enfermedad infecciosa
  • Resultados del laboratorio microbiológico


Cuando el hallazgo de laboratorio indique que existe más de un antimicrobiano capaz de actuar contra el agente causal, se seleccionará aquel que:

  • sea menos tóxico y tenga menos efectos colaterales en las condiciones clínicas del paciente,
  • posea una vía de administración y posología más adecuada,
  • induzca menor resistencia, y
  • sea de costo menor.

El tratamiento con más de un antibiótico simultáneamente solo se justifica en aquellos casos de infecciones graves bajo tratamiento empírico o cuando existe diagnóstico del agente causal pero se trata de prevenir que surja resistencia (por ejemplo, en los casos de infección por Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, endocarditis por Enterococcus faecalis); infecciones mixtas (por ejemplo, en casos de infección abdominal o pelviana) o cuando el paciente tiene dos enfermedades de agente causal diferente (por ejemplo, tuberculosis o lepra con infecciones de otra etiología).


Normatización del uso de antimicrobianos

El uso racional de antimicrobianos en instituciones requiere que en las mismas exista un Comité de Control de Infecciones Intrahospitalarias y un Comité de Farmacoterapia. Ambos serán responsables de normatizar el uso de los antimicrobianos en la institución, de acuerdo con criterios establecidos y la experiencia existente en relación con los fármacos.Asimismo, llevarán a cabo el control permanente de la prescripción, sobre todo de las cefalosporinas de tercera y cuarta generación, aminoglucósidos, quinolonas y nuevos betalactámicos. En ocasiones, es posible que esas responsabilidades sean de un solo comité. Sin embargo, hay condiciones institucionales que facilitan el uso racional de los antibióticos (Cuadro 4).

El uso de antimicrobianos y su control dependerá del tipo de institución de que se trate y será diferente para aquellas que alberguen casos crónicos, hospitales de atención primaria pediátrica o de adultos y servicios con unidades de terapia intensiva. Por otra parte, dependerá también de la existencia de recursos institucionales para que el control efectivamente se lleve a cabo.


Cuadro 4: Uso racional de antibióticos en
instituciones de atención de la salud
Condiciones institucionales que facilitan el uso racional de los antibióticos:
  • Comité de Control Infecciones Intrahospitalarias y Comité de Farmacoterapia en funciones
  • Educación continua programada para el personal médico y de enfermería
  • Vigilancia permanente del perfil de resistencia a los antimicrobianos de los gérmenes aislados en el hospital
  • Mantenimiento de un abastecimiento de antimicrobianos seleccionados en la farmacia del hospital
  • Laboratorio de microbiología con capacidad instalada para llevar a cabo aislamiento, identificación y pruebas de susceptibilidad
  • Uso de antimicrobianos normatizado en la rutina de profilaxis clínica y quirúrgica
  • Uso normatizado de antimicrobianos para el tratamiento de las infecciones prevalentes
  • Difusión de información sobre eficacia y seguridad de los antimicrobianos y su costo


Se pueden considerar dos tipos de situaciones en el control: sin y con reserva terapéutica:
  1. En el primer caso, el profesional prescribe el antimicrobiano adecuado que está disponible en el servicio, informando en un formulario el diagnóstico, el antimicrobiano prescrito y la duración del uso del mismo. Una variante de esta situación es aquella en la que el profesional informa solo cuando el antimicrobiano indicado se incluye en una lista de productos seleccionados entre todos aquellos disponibles en el servicio. La ventaja en este último caso es que reduce el trabajo administrativo para llevar el control, pues el número de antimicrobianos sobre los cuales se informa es menor. La desventaja es que resultará imposible establecer lo adecuado de la prescripción de aquellos antibióticos que no figuran en la lista de notificación obligatoria.
  2. En el segundo caso, con reserva terapéutica, se limitará la prescripción de los antimicrobianos considerados más tóxicos, que inducen mayor resistencia o los más caros y solo se aceptará cuando esta sea indicada por un especialista; la continuación del tratamiento después de las primeras 48 horas requerirá autorización del Comité dispuesto para ello.



Guía completa
(302 pp, PDF, 881 Kb)

1. Consideraciones generales
2. Identificación de agentes etiológicos
3. Mecanismos de acción y resistencia de los antibióticos
4. Modelo de guía clínica para el tratamiento con antibióticos
5. Sensibilidad local a los antibióticos
6. Elección de antibióticos según el agente etiológico
7. Contraindicaciones
8. Interacciones entre antibióticos y otros medicamentos o alimentos
9. Reacciones adversas
10. Tratamiento antimicrobiano, considerando la función renal


Anexos

1. Tratamiento de las infecciones producidas por hongos
2. Tratamiento de las enfermedades parasitarias
3. Tratamientos de las enfermedades virales
4. Riesgo del uso de antimicrobianos durante el embarazo
5. Pautas para la prevención de infecciones oportunistas en personas con VIH/sida en América Latina y el Caribe
6. Vacunación
- Formulario
- Índice

Tabla de antibióticos (PDF, 38 Kb)
Carátula en colores (243 Kb)

martes, 21 de febrero de 2012

Cómo convertir su celular en un microscopio

dispositivo para celular
Este dispositivo permite convertir la cámara de fotos de un celular en un
microscopio de alta definición.
BBC Mundo / Miércoles, 15 de febrero de 2012

Por Anahi Aradas

Científicos en Finlandia desarrollaron una tecnología que permite convertir la cámara de fotos de un celular común en un microscopio de alta resolución.

Consiste en un accesorio óptico que puede acoplarse al aparato para poder tomar imágenes de hasta un centenar de milímetro con buena definición.

Según sus inventores, el dispositivo podría ser de utilidad en varias áreas de la indústria, pero también para el usuario común interesado en investigar ese mundo que nos rodea pero que es imposible de percibir a simple vista. 


El accesorio óptico

Las imágenes que genera el accesorio son resultado del efecto combinado de una luz (diodo emisor de luz) y una macro lente de plástico con una capacidad de aumento de entre 1 y 5 micrones, equipo suficiente como para poder visualizar, por ejemplo, microbios.

El módulo magnético tiene un costo de unos US$130 y debe adherirse sobre la lente de la cámara del teléfono para así tomar con el celular fotografías bien definidas y enviarlas por MMS.

"Es un aparato muy compacto del tamaño de una caja de fósforos", explicó a BBC Mundo Jaakko Raukol, fundador de KeepLoop Oy, empresa que desarrolló esta tecnología con el apoyo del Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT).


Muestra de sangre
Muestra de sangre vista a través de un microscopio convencional (izq)
y una tomada por el accesorio de celular (dcha) de KeepLoop Oy.
 Futuro

"Un primer modelo se lanzó en marzo, pero tenemos modelos más profesionales. Ahora estamos preparando programas que puedan descargarse en el celular o la computadora para realizar mediciones de las imágenes", detalló.

Raukol se refiere a un proyecto a futuro en el que trabaja la compañía para utilizar este accesorio óptico en la elaboración de mapas topográficos 3D, gracias al uso de un programa específico instalado en el celular inteligente.

Inicialmente, el equipo de investigadores enfocó el uso de esta tecnología a la industria editorial, donde obtener imágenes a detalle es importante sobre todo durante la impresión.

"De este modo", explica Raukol, "si la imprenta está en otro país se puede enviar una foto del producto y enviarlo por MMS y así dar visto bueno a la calidad".


Aplicaciones

Pero también se ha estudiado su utilidad en muchas otras áreas, desde ingeniería y seguridad hasta el sector de la salud.

Un ejemplo de su aplicación en seguridad sería usar el celular-microscopio para leer microcódigos en varios sistemas logísticos o para identificar productos evitando así falsificaciones.

A los usuarios de a pie les podría servir para explorar su entorno, por ejemplo, tomando imágenes microscópias de las hojas de los árboles y plantas, así como de insectos.


imagenes microscopicas
Esta tecnología podría tener aplicaciones en
áreas como seguridad y salud.
 Predecesores

Éste no es el primer ejemplo de dispositivos ideados para convertir nuestro celular en una poderosa herramienta para la investigación, pero sí la más reciente y potente en su campo.

El año pasado, investigadores de la Universidad de California elaboraron otro accesorio para la cámara de 5 megapíxeles del iphone, para poder detectar desórdenes sanguíneos.

En 2009, el Dr Aydogan Ozcan de la misma universidad fabricó también un microscopio portátil para celular para detectar enfermedades, pero a diferencia del modelo finlandés, no contaba con las mismas capacidades que un microscopio convencional.

viernes, 17 de febrero de 2012

El Amor como lo ve un QFB

El sujeto detrás de este monitor es un romántico, soñador  y sentimental empedernido, es decir, un caso perdido... Y es por ello que para inaugurar esta sección de bioquímica he decidido empezar con este tema (además por supuesto de caer en la mercadotecnia del mes del amor XD).


Revista ¿Cómo ves?



 ¿Qué el amor?                                                      artículo en PDF (1MB)
Respuestas desde la biología

Ignacio Camacho-Arroyo

Quizá es el tema más constante en la literatura, el cine y el arte en general, y el sentimiento más deseado en nuestras vidas. Todos alguna vez lo hemos sentido, gozado y sufrido pero ¿cómo lo entiende la ciencia?
Con amor para Dalia y Diego Bernardo


El amor ha dejado de ser exclusivo de los artistas, los filósofos y los enamorados y ha pasado a ser un tema de interés científico dada su importancia en la vida del ser humano. Aunque cada uno de nosotros puede tener su propia definición del amor, desde el punto de vista biológico se le ha caracterizado como un fenómeno integral que involucra nuestro cerebro y nuestros órganos productores de hormonas, como la hipófisis y la glándula adrenal. En el amor participan varios mensajeros químicos que proporcionan una gama de sensaciones que van desde el placer, la euforia, la confianza y la seguridad, hasta la ansiedad, la obsesión y la depresión. Es un fenómeno que incluye patrones conductuales, cognitivos y emocionales característicos.

Todas estas sensaciones y conductas complejas que se viven en el amor han llevado a los investigadores a estudiar cada uno de sus componentes y conocer de este modo las bases biológicas que lo sustentan. Por ejemplo, hay investigaciones que indagan sobre las regiones cerebrales que participan en el enamoramiento, mientras que otras, a través de experimentos de genética molecular, tratan de conocer las bases de los lazos afectivos y las interacciones sociales.

Desde el punto de vista biológico, podemos distinguir básicamente dos tipos de amor: el amor de pareja o romántico y el amor filial (maternal o paternal). Ambos son fundamentales para la supervivencia de nuestra especie, ya que el primero en términos generales lleva a la reproducción, mientras que el segundo permite que las crías reciban los cuidados adecuados para su desarrollo. Recordemos que en la especie humana (así como en los otros primates), las crías requieren de los cuidados de la madre o el padre por un tiempo considerable. Se ha establecido además que el amor de pareja genera seguridad y confianza, lo que asegura protección en situaciones cambiantes en el entorno. Así, el significado biológico del amor se encuentra en la perpetuación y supervivencia de nuestra especie.


Mariposas en el estómago

La primera fase de una relación amorosa es el enamoramiento, el cual es transitorio, dominado por procesos de atracción y que inicia por la percepción y el consecuente placer producido por la estimulación de nuestros sentidos. Antiguamente el estímulo más importante (quizá lo siga siendo) en una relación amorosa, y que generó por mucho tiempo la frase "amor a primera vista", era justamente la vista, dada la importancia que ha adquirido para nosotros este sentido a lo largo de la evolución, sin hacer menos la estimulación del oído, el olfato, el gusto y el tacto. Sin embargo, en estos tiempos modernos los avances en la comunicación han hecho que muchas veces el primer contacto entre dos personas sea virtual, a través del correo electrónico o las redes sociales, y que sin tener una estimulación olfativa, auditiva o incluso visual se pueda desencadenar el enamoramiento.

Durante el enamoramiento ocurren cambios fisiológicos impresionantes en nuestro organismo. Se modifica la producción de hormonas (mensajeros químicos secretados por una glándula y con efectos distintos sobre la mente y el cuerpo), cambia de manera notable nuestro estado de ánimo e incluso se llega a tener una percepción diferente de la realidad.

Se ha encontrado que en los primeros meses de enamoramiento hay un aumento en los niveles de cortisol, una hormona esteroide relacionada con el estrés. Además, en el hombre disminuye la producción de testosterona, una hormona sexual que es más abundante en el hombre que en la mujer (ver ¿Cómo ves? No. 134), mientras que en la mujer aumenta, lo cual hace que el hombre modifique un poco su conducta y se muestre más tranquilo, mientras que la mujer puede estar más alerta o incluso agresiva.

Se sabe que los enamorados presentan estados de ansiedad y estrés moderados que se manifiestan a través de un aumento en la sudoración, la presión arterial, el ritmo cardiaco y en los movimientos peristálticos intestinales (las famosas "mariposas en el estómago"). Mientras estos cambios fisiológicos sean moderados, el enamoramiento es benéfico para la salud: es un estado muy motivador, inspirador y reconfortante que mantiene a la gente alerta y optimista. Se sabe que a la larga, después de esta etapa incierta que es el enamoramiento, el amor reduce el estrés.

Enamoramiento virtual

El impacto de los medios de comunicación electrónica vía Internet ha sido tan grande que ha modificado nuestras vidas en muchos ámbitos, incluido el emocional. Así, a través de las redes sociales y de páginas comerciales dedicadas a que encontremos a nuestra "pareja ideal", nos podemos enamorar de alguien a quien jamás hayamos visto ni escuchado, sin haber percibido su olor o tocado su piel. En los inicios de este tipo de comunicación, el principal vínculo consistía en los sentimientos expresados por las ideas y gustos de nuestra contraparte virtual; actualmente podemos contar con una estimulación visual (aunque no siempre sea el primer estímulo como ocurre la mayoría de las veces en un entorno real), dado que en muchos sitios de Internet se pueden desplegar imágenes, o incluso auditiva si se cuenta con los dispositivos electrónicos para tal fin.



¿Con todo mi corazón?

A pesar de lo romántico que suena decir o que nos digan "te amo con todo mi corazón", todos nuestros pensamientos, sentimientos y sueños provienen de la actividad cerebral. Existe en nuestro cerebro un sistema de comunicación, conformado por diferentes estructuras interconectadas, que se conoce como sistema límbico, y es el que permite experimentar toda la gama de emociones que se presentan en nuestra vida.

Se sabe que existen algunas regiones cerebrales que están involucradas tanto en el amor maternal como en el amor de pareja. De hecho, se ha propuesto que ambos tienen orígenes evolutivos similares y se manifiestan a través de mecanismos celulares análogos. Así, en experimentos en donde se realizan análisis de imágenes del cerebro mediante técnicas como la resonancia magnética funcional, se ha visto que la presentación de fotografías de un hijo a una madre o del ser amado a la pareja enamorada, activa regiones similares del sistema límbico, aunque hay otras estructuras exclusivas para cada tipo de amor. Por ejemplo, las estructuras relacionadas con el deseo sexual, como el hipotálamo (región cerebral encargada de muchas funciones, entre ellas la conducta sexual), sólo se activan en el caso del amor de pareja.

En sujetos muy enamorados, la presentación de fotografías de la persona amada activa regiones del cerebro relacionadas con emociones positivas, que causan bienestar, como la ínsula, la corteza del cíngulo y los núcleos caudado y putamen. Al mismo tiempo se inactivan otras regiones cerebrales, como la amígdala y la corteza cerebral frontal y prefrontal, que se asocian al miedo, la tristeza y al establecimiento de un juicio crítico de la conducta y las intenciones de las otras personas. Esto parece relacionarse con el hecho de que cuando estamos enamorados todo o casi todo nos parece ideal en nuestra pareja; podemos entonces entender por qué se dice que "el amor es ciego".


Las moléculas del amor

Dada la gama de sensaciones que involucra el fenómeno del amor, no cabe pensar que exista "la molécula del amor"; sin embargo, sí hay sustancias íntimamente ligadas a los estados emocionales que se presentan en el amor romántico y en la conducta maternal, además de ser fundamentales en el establecimiento de los lazos afectivos entre los individuos. Estas sustancias son algunas hormonas como la vasopresina y la oxitocina, neurotransmisores (moléculas encargadas de la comunicación entre las neuronas) como la dopamina y la serotonina, y los opiáceos endógenos —moléculas producidas en nuestro cerebro relacionadas con las sensaciones de placer y la disminución del dolor— como las endorfinas y las encefalinas.

La vasopresina y la oxitocina son péptidos, esto es, sustancias formadas por aminoácidos, que son los componentes de las proteínas. Están constituidos por nueve aminoácidos que se producen principalmente en el hipotálamo y que tienen acciones vitales y diversas en nuestro organismo. Por ejemplo, la vasopresina, también llamada hormona antidiurética, participa en la regulación del contenido de agua de nuestro cuerpo, mientras que la oxitocina es esencial para el trabajo de parto y la lactancia. Además de estas funciones, se ha encontrado que ambas participan en el despliegue de conductas sociales, el establecimiento y el mantenimiento de los lazos entre la madre y su cría, y entre las parejas.

En varias especies de mamíferos, incluido el ser humano, se ha descubierto que la oxitocina se libera durante el trabajo de parto y la lactancia, lo cual es importante para el establecimiento de la relación madre-hijo. La administración intracerebral de oxitocina a ovejas hembra las induce a cuidar crías ajenas y tener conducta maternal. También se ha encontrado que durante el coito hay un incremento en la secreción de oxitocina y vasopresina, lo cual afianza el vínculo entre las parejas. En ratones de pradera se ha demostrado que la vasopresina estimula la conducta paternal, el mantenimiento de los lazos entre las parejas y las conductas monógamas.

En el caso de la serotonina, la dopamina y las encefalinas, se sabe que participan en la generación y reforzamiento de muchas de las emociones que se presentan durante las relaciones amorosas a través de su acción en las estructuras cerebrales relacionadas con el placer y las sensaciones de recompensa. Se sabe también que estos mensajeros químicos pueden regular la producción y los efectos de la oxitocina y la vasopresina. Si existen moléculas involucradas en el amor, entonces ¿podríamos elaborar pociones de amor o tener la cura para el mal de amores? A pesar de la gran tradición herbolaria de distintos países, incluyendo el nuestro, y el avance en la síntesis de compuestos orgánicos, aún no existen pociones mágicas para que la persona que nos interese se enamore de nosotros. Es necesario también recordar que la oxitocina, la vasopresina y demás moléculas mencionadas, participan en la regulación de muchas funciones y no solamente en el mantenimiento de los lazos sentimentales, por lo que su administración puede llegar a tener efectos colaterales importantes en nuestro organismo.

Desde algunos años se han comercializado perfumes que contienen oxitocina o feromonas sintéticas, ya sea masculinas o femeninas, que supuestamente pueden atraer al sexo opuesto. (ver ¿Cómo ves ? No. 88). Las feromonas son sustancias volátiles que producimos en glándulas de la piel, como las sudoríparas, y que estimulan el sistema olfativo. Aunque estas moléculas activan una región en la nariz llamada órgano vomeronasal y en condiciones de laboratorio se ha encontrado que producen diferentes respuestas fisiológicas en el ser humano —entre ellas cambios en la respiración, en la frecuencia cardiaca y en los niveles de hormonas como las gonadotropinas y la testosterona—, se desconoce si tienen efectos fuera del ámbito experimental y obviamente no estarían específicamente dirigidas hacia alguna persona en particular, de manera que si nos llenamos de estas feromonas podríamos correr el riesgo de atraer a la persona equivocada. Dadas las diferentes sensaciones de placer que provoca el amor —que incluso pueden generar ciertas conductas adictivas—, cuando sufrimos alguna decepción o "terminan" con nosotros, se produce una ausencia de todas estas sensaciones positivas, placenteras y reconfortantes, lo que nos lleva al "mal de amores": nuestra salud se deteriora debido a un estrés crónico; hay confusión y se pueden alcanzar estados significativos de depresión. Si esto llegara a ocurrir, se requerirá asistencia psicológica o psiquiátrica y en casos graves el uso de fármacos antidepresivos, muchos de los cuales aumentan los niveles de serotonina. Aunque según los expertos en amores, el mejor remedio ante una ruptura es pasar por un periodo de duelo por la pérdida del ser querido y después… enamorarse de nuevo.


Infidelidad y genes

En el amor romántico uno de los componentes que en general es determinante para mantener una relación de pareja es la fidelidad, que en la mayoría de las sociedades se refiere a tener una sola pareja sexual al mismo tiempo. Además de todos los factores sociales que pueden influir en el establecimiento de vínculos con una o más parejas al mismo tiempo, los científicos se han preguntado si existe alguna base biológica de la fidelidad y al parecer la respuesta podría ser positiva.

Existen roedores de especies muy cercanas del mismo género (Microtus) que se han establecido en diferentes hábitats, por ejemplo en la pradera y en la montaña, que muestran conductas monógamas o polígamas muy evidentes. Estas especies presentan diferencias en la concentración y la distribución de los receptores para vasopresina en el cerebro; los receptores son proteínas que se unen a los mensajeros químicos, como hormonas o neurotransmisores, para que puedan llevar a cabo sus efectos en la célula. Se ha visto que el gen del receptor para vasopresina presenta variantes entre una especie y otra. En experimentos de biología molecular en los que en etapas muy tempranas del desarrollo embrionario se transfiere el gen de la especie monógama a la especie polígama, esta última despliega conductas monógamas en la etapa adulta.

Estos experimentos motivaron a un grupo de investigadores suecos y de Estados Unidos, encabezado por Hasse Walum del Instituto Karolinska en Suecia, a estudiar en el ser humano la relación entre las variantes del gen del receptor para vasopresina, denominado AVPR1A, y los lazos de pareja. En 2008 se publicaron en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences los resultados de la investigación: se encontró una asociación entre las variantes de ese gen en varones y los lazos afectivos con su pareja, demostrándose que hombres suecos con una particular variante del gen presentaban mayor probabilidad de mantenerse solteros o bien, si estaban casados, de presentar problemas conyugales debido a débiles lazos de unión con su pareja y al establecimiento de relaciones sexuales extramaritales. No se han caracterizado las variantes del gen del receptor para vasopresina en otras poblaciones, por lo que se desconoce si dichas variantes son exclusivas de poblaciones nórdicas.

Aunque se ha llegado a especular que para encontrar la pareja ideal, o al menos una pareja fiel, en un futuro bastaría con un estudio de los genes que participan en nuestras conductas sociales —como los receptores para vasopresina, oxitocina o dopamina—, y así determinar si el hombre o la mujer tienen cierta predisposición a tener más de una pareja al mismo tiempo, el asunto no es tan simple. El hecho, por ejemplo, de contar con una variante en particular del gen del receptor para vasopresina, o de algún otro gen involucrado en los lazos afectivos y las relaciones sociales, no necesariamente determinará una conducta monógama o polígama; nuestras características y conductas son el resultado de la interacción de nuestros genes con el medio ambiente y hay muchos factores medioambientales que modulan las relaciones de pareja.


Para siempre… o no

Una de las preguntas más recurrentes y todavía sin respuesta, es cuánto dura el amor y si éste puede ser para siempre. Diversos grupos de psicólogos y psiquiatras han especulado que el enamoramiento dura unos cuantos meses y después se pasa a un estado más consciente y crítico de la realidad, en el cual se empiezan a valorar las distintas características de la pareja; es entonces cuando en teoría podemos definir si la relación que tenemos es realmente confiable, placentera y reconfortante.

El tiempo en que se pasa de una etapa a otra y en el que se mantiene la segunda, que es lo más difícil, depende de muchos factores; entre ellos se han destacado los procesos de memoria y aprendizaje y la adaptación de nuestros sistemas sensoriales. Se ha propuesto que en una relación que recién inicia, hay una gran cantidad de estímulos y situaciones novedosas que causan en la otra persona interés, placer y una buena dosis de aprendizaje. Pero después de cierto tiempo, los estímulos dejan de ser novedosos, el aprendizaje disminuye y se establecen pautas conductuales rutinarias que ya no despiertan el interés y la motivación iniciales. Por lo anterior, se dice que el secreto está en variar las actividades y conductas que se presentan en una relación de pareja.

Muchas veces una relación amorosa conduce al matrimonio y a la vida compartida, en la que nuevamente hay situaciones que generan procesos de aprendizaje. Cuando estos procesos están por agotarse, a menudo sobreviene el nacimiento de los hijos, lo que posiblemente provoca los cambios más dramáticos y permanentes en términos conductuales y de aprendizaje en la vida de un adulto. Sin embargo, en general, después de algunos años se llega a situaciones en las que ya no hay placer ni aprendizaje en la relación de pareja; por ello se ha dicho que si hay interés de ambas partes, cualquier relación amorosa se debe alimentar y reinventar constantemente. En los últimos años varios grupos de psicólogos han descubierto que entre los ingredientes que dan mayor solidez a una relación de pareja por un tiempo considerable son la comunicación, el compromiso, la confianza, la intimidad y la celebración de los momentos importantes para uno de los miembros de la misma, más que el apoyo en situaciones desfavorables. De manera que si quieres permanecer con tu pareja, no dudes en festejar con ella los momentos felices.


Más información

• Fisher, Helen, Por qué amamos: naturaleza y química del amor romántico, Ediciones Taurus, México, 2004.

• Golombek, Diego, Sexo, drogas y biología y un poco de rock and roll, Siglo XXI Editores, Argentina, 2007.





Conocimiento integral

Dada la importancia del amor tanto maternal o paternal como el de pareja o romántico en la perpetuación y el mantenimiento de los seres humanos y en los diferentes ámbitos de nuestra vida (por ejemplo, se sabe que los trabajadores que tienen una relación amorosa satisfactoria tienen un mejor rendimiento laboral), resulta imprescindible un acercamiento científico a este fenómeno desde distintas áreas del conocimiento. Esto nos permitirá no solo conocer de manera integral los procesos que experimentamos cuando amamos, nos aman, dejamos de amar o ya no somos amados, sino conocer más acerca de cada uno de los componentes del amor, su importancia evolutiva, las regiones cerebrales y mensajeros químicos que participan en el mismo, la forma en que el cerebro organiza el despliegue de muy diversas conductas y los mecanismos moleculares que llevan a que se experimenten las distintas emociones.


El Dr. Ignacio Camacho-Arroyo es investigador de la Facultad de Química de la UNAM en el área de neuroendocrinología.


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Química del enamoramiento

Al enamorarnos experimentamos las sensaciones más extrañas, nos sudan las manos, nos sentimos en las nubes y no pueden faltar las mariposas en el estómago.



Información Relacionada: En realidad amamos con el cerebro

miércoles, 15 de febrero de 2012

Curiosidades en Imágenes


Frases / Citas








Cómics

A veces la vida nos sorprende (a cualquier escala), y los científicos se encuentran de vez en cuando con cosas inesperadas... /  Crédito : Cómic "BUNSEN"


H5N1 /  Crédito: Cómic "BUNSEN"


Una de becarios /  Crédito: Cómic "BUNSEN"


Otra de becarios (Atención ICUAP) /  Crédito: Cómic "BUNSEN"  


Una simpática parodia de "Matrix" /  Crédito: Cómic "Periodicidad Relativa"


Guerra bacteriológica /  Crédito: Cómic "Periodicidad Relativa"


Suicidio /  Crédito: Cómic "Periodicidad Relativa"


Las arcaicas /  Crédito: Cómic "Periodicidad Relativa


Reconocimiento y señalización / Crédito: Cómic "Periodicidad Relativa"


How do I love you, thesis? / Crédito: Cómic "phdcomics.com"



Otros Dibujos


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Chiste investigador / Fuente: La Tesis (Facebook)


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Última actualización: miércoles 09 de mayo de 2012

viernes, 10 de febrero de 2012

La amiba, una célula rudimentaria pero temible

Autor: Adolfo Martínez Palomo*


EL PROTOZOARIO Entamoeba histolytica es una de las más primitivas células eucariontes. La forma móvil, o trofozoíto, se diferencia de los procariontes —como las bacterias, organismos sin núcleo, con organización citoplásmica mal definida, genoma pequeño y superficie celular estratificada— por tener núcleo organizado, genoma complejo y superficie constituida por una sola membrana plasmática. Si bien estas últimas son características de los eucariontes, las amibas se distinguen también de éstos por su organización citoplásmica rudimentaria y división nuclear sin cromosomas evidentes. Nos encontramos pues ante un eucarionte rudimentario.

La actividad dinámica y el pleomorfismo de los trofozoítos están basados en una configuración citoplásmica más fácil de definir por sus carencias que por sus semejanzas, en comparación a las células eucariónticas típicas. Así, las amibas no tienen citoesqueleto estructurado (el sistema de delicados microfilamentos y microtúbulos responsable del mantenimiento de la forma y la movilidad de las células eucariónticas); no disponen tampoco de un sistema membranal equivalente al complejo de Golgi y al retículo endoplásmico (sistemas encargados de la síntesis, movilización, empaquetamiento y liberación de proteínas y glucoproteínas); las mitocondrias (productoras de compuestos ricos en energía, necesarios para el metabolismo de las células eucariontes) brillan por su ausencia en las amibas y, finalmente, éstas carecen de un sistema de lisosomas primarios y secundarios (organillos celulares encargados de la degradación de componentes intra o extracelulares de los eucariontes típicos).


La amiba: pequeña pero temible

A pesar de esta simplicidad —o gracias a ella— estos pequeños protozoarios, apenas cuatro o cinco veces mayores que un glóbulo rojo; extremadamente frágiles y sumamente sensibles a cambios de temperatura, son capaces de colonizar el intestino grueso de una buena proporción de la población mundial. Además, bajo circunstancias que aún no conocemos, pueden invadir la mucosa intestinal y, eventualmente, destruir todos los tejidos del cuerpo humano; desde los recubrimientos epiteliales y los órganos sólidos, hasta tejidos como el cartílago y el hueso. Al mismo tiempo, el parásito invasor evade exitosamente los mecanismos moleculares y celulares de defensa del huésped humano y encuentra las condiciones necesarias para su multiplicación. En esos casos, a menos de que sean eliminadas por drogas eficientes, las frágiles amibas continuarán su efecto destructor, hasta que el huésped muera, junto con los parásitos. Los trofozoítos tienen capacidad invasora, pero no logran sobrevivir fuera del organismo humano, por lo que no tienen capacidad de transmitir la enfermedad. Por ello, una infección invasora es, desde el punto de vista biológico, un suicidio colectivo para las amibas.

Como parte del interés renovado en la biología de las enfermedades parasitarias, y gracias a la disponibilidad de cultivos axénicos, esto es, cultivos en los que las amibas crecen sin asociación con bacterias o con otros protozoarios, numerosos laboratorios han analizado amibas bajo el microscopio electrónico, han desmenuzado al parásito en múltiples fracciones para caracterizar sus componentes químicos y han estudiado la naturaleza de sus componentes antigénicos.

Esta actividad febril ha producido, hasta ahora, resultados que podemos calificar de discretos. Los neófitos en la experimentación con amibas deben superar —en ocasiones sólo lo intentan infructuosamente— algunos de los siguientes problemas:

La aparente simplicidad estructural de la organización citoplásmica de las amibas hace que el sólido conocimiento de que disponemos sobre la biología celular de eucariontes típicos sea casi inutilizable para la comprensión de la biología del parásito; los componentes amibianos aislados se degradan por sus componentes proteasas; algunas moléculas del suero se adsorben a la superficie de las células y complican por ello la caracterización bioquímica; la fragilidad de las amibas limita de forma sensible su manipulación y, finalmente, los cultivos son muy susceptibles a variaciones en los componentes del medio de cultivo.

La consecuencia de esos problemas es que a pesar de haber transcurrido una década de estudios intensos, el conocimiento de la biología celular del parásito es todavía incipiente. No se han explorado las bases moleculares y celulares de procesos como la diferenciación de trofozoíto a quiste, el cambio de comensal inocuo a invasor dañino, los mecanismos de evasión de la respuesta inmune del huésped y los cambios celulares que ocurren durante la división nuclear. Sin embargo, la información adquirida durante la última década nos permite, no tan sólo tener idea más precisa de la estructura, organización y funciones del parásito, sino también empezar a comprender mejor la amibiasis.

Así como la organización del citoplasma es sencilla, el ciclo de vida de la Entamoeba histolytica es igualmente simple. Los trofozoítos viven, se alimentan y se multiplican en el intestino grueso del hombre, actuando como respetuosos comensales; se diferencian en quistes al cubrirse con gruesa y resistente pared, misma que les permite sobrevivir en el exterior. Cuando una persona ingiere alimentos o agua contaminados con quistes, éstos penetran al tubo digestivo y al llegar al colon se liberan de la pared quística para adoptar de nueva cuenta la forma de trofozoíto. No se requieren huéspedes intermediarios y, al parecer, el único huésped definitivo es el ser humano (Figuras 9, 10).

Figura 9. Fotomicrografía electrónica de barrido de quistes de Entamoeba histolytica.

Figura 10. Esquema simplificado del ciclo de vida de la Entamoeba histolytica.

La simplicidad estructural resalta al examinar trofozoítos con el microscopio de luz, ya sea de parásitos obtenidos de pacientes con disentería, o bien de amibas cultivadas. En los parásitos teñidos con colorantes, destacan, sobre todo, el núcleo y numerosas vacuolas citoplásmicas. El núcleo, en cambio, no es aparente en amibas vivas examinadas sin teñir; en estas condiciones son la movilidad de las células y la formación de prolongaciones o seudópodos de apariencia lisa y homogénea, lo que se aprecia al examen microscópico.


Retrato hablado del agresor

La movilidad de los componentes citoplásmicos de la amiba, su desplazamiento relativamente rápido sobre el substrato, la explosiva formación de seudópodos y la voraz capacidad de ingerir partículas y células de todo tipo que se encuentren en su camino, constituyen los atributos más llamativos de las amibas patógenas al escudriñarlas bajo el microscopio. Ese conjunto de funciones, dependientes todas de la movilidad del parásito, ha estimulado el estudio de los componentes moleculares responsables de la notable actividad dinámica. Bajo el microscopio electrónico, la simplicidad estructural de las amibas (Figura 11) se refleja en la ausencia de microfilamentos y microtúbulos; en regiones como los seudópodos o las zonas de fagocitosis, donde se concentra la actina —proteína contráctil presente en todas las células animales— el examen ultramicroscópico sólo muestra ausencia de vacuolas y, cuando las condiciones de fijación son adecuadas, la concentración en esas áreas de material fibrogranular. Ha sido motivo de sorpresa y frustración a la vez, averiguar la falta de organización estructural de las proteínas contráctiles de una de las células dotadas de mayor movilidad y plasticidad.

Figura 11. Fotomicrografía electrónica de transmisión de un trofozoíto de Entamoeba histolytica.

Los filamentos estructurados, fácilmente visibles en las células eucariónticas mejor desarrolladas, sólo aparecen excepcionalmente en las amibas; la actina de éstas ha sido caracterizada bioquímicamente hasta hace poco por Meza y colaboradores. Han encontrado que, en general, esta proteína es semejante a la actina de otros eucariontes, excepto por variaciones pequeñas en la composición de polipéptidos; la actina amibiana tiene propiedades que la diferencian de la mayoría de las actinas y la hacen particularmente interesante en estudios de movilidad en eucariontes.

Desconocemos la naturaleza de otras moléculas que seguramente intervienen en el movimiento de las amibas; asimismo, ignoramos los mecanismos que disparan en un momento dado la acumulación de moléculas contráctiles en una región de la célula y determinan el resultado como la formación de un seudópodo, requerido para la traslación, o de regiones especializadas de la superficie celular que permiten la captación de material extracelular hacia el citoplasma amibiano, durante el proceso de fagocitosis. Estos procesos, en apariencia simples, requieren en realidad la sucesión de fenómenos tales como: reconocimiento en la membrana plasmática, paso de la señal recibida en la superficie al citoplasma, acumulación y polimerización focal de moléculas contráctiles, contracción de estas últimas en forma coordinada y con direccionalidad específica y, por último, vuelta a la organización citoplásmica local previa a la realización del fenómeno.

Figura 12. Fotomicrografía electrónica de barrido de amibas patógenas en cultivo.

Además de la movilidad, es el pleomorfismo de las amibas una de las características más llamativas del parásito. Ninguna técnica muestra mejor esta variación en la forma que la microscopía electrónica de barrido (Figura 12). Con ella, se aprecian diferencias no solamente entre especies, sino también, entre amibas de la misma especie. La siempre cambiante superficie amibiana puede presentar seudópodos, estomas de fagocitosis, prolongaciones filiformes que las unen al substrato, y un uroide o extremo caudal. La superficie basal de los trofozoítos en contacto con células blanco, a través de la cual se realiza tanto la adhesión como la lisis de estas últimas, no muestra diferenciaciones notables, excepto por la presencia de filópodos cortos en el margen externo del parásito, posiblemente involucrados en la adhesión. La microscopía electrónica de barrido podrá, tal vez, ofrecer información valiosa respecto a las diferencias estructurales entre amibas patógenas y no patógenas; la imposibilidad de cultivar en condiciones axénicas amibas de portadores asintomáticos ha retrasado ese estudio, de posible utilidad taxonómica.


Las amibas se adhieren

La ingestión de células o de material particulado por las amibas se inicia con el fenómeno de adhesión (Figura 13). Los trofozoítos se adhieren a casi todas las células en cultivo y a la gran mayoría de los substratos naturales o inertes empleados, entre los que se cuentan plástico, vidrio, colágena y albúmina. La adhesión a un substrato plano provoca modificación en la forma de las células, en lo que parece un intento fallido de ingerir al substrato; se forma en las regiones de adhesión una banda de material fibrogranular, rico en actina; drogas como la citocalasina B, que alteran la polimerización de las moléculas de actina, interfieren considerablemente con el fenómeno de adhesión, que tampoco puede llevarse a cabo en frío. Al parecer, la adhesión involucra tanto mecanismos inespecíficos como específicos. Los primeros intervienen en la adhesión a superficies inertes, mientras que los segundos participan en la adhesión de las amibas a células del huésped, a través de la interacción de moléculas presentes tanto en la superficie del parásito como en las células del huésped. A diferencia de las bacterias productoras de alteraciones de la mucosa intestinal en las que ciertas moléculas, al facilitar la adhesión —adhesinas— determinan en buena parte la virulencia de esos organismos, en las amibas no parece haber diferencias en la capacidad de adhesión en cepas con virulencia diferente. Los estudios bioquímicos han mostrado la existencia de una lectina amibiana, o sea, una proteína que reconoce carbohidratos específicos en la superficie de las células blanco; ésta, sin embargo, es la misma y se encuentra en concentraciones iguales en amibas patógenas y no patógenas.

Figura 13. Una amiba en contacto con una célula epitelial, vista con el microscopio electrónico de transmisión.


Las amibas ingieren

Una excelente forma de analizar tanto la adhesión como la fagocitosis (Figura 14) de las amibas patógenas, es ponerlas en contacto con glóbulos rojos humanos. Es bien sabido que, en el laboratorio clínico, la prueba más contundente de la culpabilidad amibiana en un caso de disentería es la presencia de amibas hematófagas en heces, es decir, amibas que han ingerido glóbulos rojos del huésped a través del fenómeno de fagocitosis. Se trata de un modelo experimental muy sencillo pero útil para comprender algunas de las funciones de las que depende la acción patógena del protozoario. Al entrar en contacto con los glóbulos rojos, algunos son internalizados sin dilación, pero otros muchos forman cúmulos en el extremo posterior de la amiba, posiblemente como resultado de la liberación de la lectina amibiana. No parece haber un sitio específico en el que se lleve a cabo la ingestión; cualquier región de la superficie de la amiba puede, en un momento dado, formar un estoma (boca) de fagocitosis e iniciar el proceso de ingestión de eritrocitos. Otras células fagocíticas, tales como los glóbulos blancos (leucocitos polimorfonucleares) y los macrófagos, realizan la fagocitosis a través de la formación de grandes prolongaciones citoplásmicas que rodean a la célula por ingerir hasta envolverla por completo; al tocarse los bordes de las prolongaciones la célula queda en el interior del fagocito. En cambio, en el caso de las amibas patógenas, la fagocitosis ocurre mediante un curioso fenómeno de succión: las células, en el caso que comentamos los glóbulos rojos, entran por succión al interior de la amiba a través de estrechos canales, lo que produce una deformación considerable de la célula blanco durante la ingestión. En ocasiones, las amibas succionan toda una célula; en otra, es sólo una porción la que es fagocitada; en este último caso, al cerrarse el canal la célula blanco se rompe, por lo que queda una porción dentro y permanece fuera el resto.

Figura 14. Una amiba fagocitando simultáneamiente media docena de células epiteliales, vistas al microscopio electrónico de barrido.


Un vistazo bioquímico a las amibas

Ya hemos mencionado que la fagocitosis debe, necesariamente, llevarse a cabo por concentración y ordenación de moléculas contráctiles, entre ellas la actina, pero que nada sabemos sobre los mecanismos que regulan el fenómeno, del que, como veremos más adelante, depende en buena medida la virulencia de las amibas patógenas.

La superficie de las amibas contiene una membrana plasmática, con la clásica apariencia trilaminar, pero más gruesa que las membranas plasmáticas de mamíferos. Los lípidos que la constituyen son también diferentes cualitativa y cuantitativamente de los presentes en células de mamífero, lo que podría explicar dos propiedades coexistentes y aparentemente contradictorias: la gran plasticidad y la notable estabilidad de las membranas amibianas. Además, esa composición peculiar podría hacer que las amibas sean más resistentes a la acción tanto de la enzimas del tubo digestivo, como de las que libera el parásito para producir la muerte de las células que destruye, cuando deja de ser plácido comensal.

La mayor parte de las proteínas de la membrana plasmática son glucoproteínas; de ellas se han podido diferenciar más de una docena. Los carbohidratos de superficie forman una delicada cubierta de superficie, visible en el microscopio electrónico de transmisión. Esta técnica nos permitió revelar la propiedad de las amibas de dejar una capa fina de esa cubierta superficial a medida que se desplaza sobre un substrato; esa huella azucarada del paso de los trofozoítos llega a cubrir totalmente la superficie de los recipientes en los que se multiplica el parásito, a manera de finísimo tapete o microexudado. Esta es, tal vez, una de las argucias de las que echa mano el parásito para evadir la respuesta inmune del huésped, si ésta se dirige, inútilmente, hacia las trazas dejadas por el intruso más que hacia el invasor mismo.

Nuestros parásitos en cuestión no sólo pueden confundir al huésped dejando estelas a su paso, sino también movilizando rápidamente los inoportunos anticuerpos que lleguen hasta su cambiante superficie. Hace ya diez años describimos, junto con Trissl, lo que acontece cuando una molécula —la lectina concanavalina A— reacciona con la superficie de amibas vivas. Inicialmente, las moléculas capaces de reconocer componentes de la membrana plasmática del parásito —o ligandos— se unen uniformemente a toda la superficie celular. La interacción despierta, al parecer, un mecanismo de movilización de los componentes de la superficie celular de tal suerte que al cabo de pocos minutos los agregados formados por el ligando y el receptor —o por anticuerpos con los antígenos de membrana correspondientes— se desplazan hacia el polo posterior de la amiba y forman un casquete (Figura 15). Una vez que las amibas concentran los agregados en un punto de su superficie, éstos pueden ser liberados hacia el exterior, o bien pueden ser incorporados por el parásito para su degradación posterior. Es pues un segundo posible mecanismo de evasión de la respuesta inmune humoral.

Figura 15. Dos amibas después de haber estado en contacto con concanavalina A. Al cabo de 15 minutos la mayor parte de las moléculas se acumulan en el polo posterior de las amibas. Fotomicrografía electrónica de transmisión.

La superficie de las amibas patógenas muestra otro fenómeno, hallado recientemente en nuestro laboratorio. El contacto del parásito con substratos naturales, como la colágena o la albúmina, provoca la formación y liberación de cuerpos densos. Pocas horas después de ese contacto se concentran por debajo de la membrana plasmática abundantes cuerpos de alta densidad a los electrones. Éstos se separan del cuerpo de la amiba mediante un proceso que recuerda la gemación de los virus. Finalmente, los cuerpos densos pierden la membrana que los rodea y entran en contacto con el substrato, al que aparentemente degradan. Se trata, al parecer, de un mecanismo de liberación de compuestos amibianos, entre los que bien pueden estar algunas de las toxinas y enzimas caracterizadas recientemente como amibas virulentas, en lo que sería un mecanismo de concentración y liberación de sustancias tóxicas en forma condensada. Los estudios futuros deberán aclarar con precisión la naturaleza y significado de esta reacción de la superficie amibiana ante la presencia de proteínas del huésped.

El metabolismo de las amibas patógenas, tal como podría esperarse, está adaptado al ambiente bajo en oxígeno del colon humano. Los trofozoítos no son organismos anaerobios absolutos, como se les consideraba tradicionalmente; son capaces de consumir oxígeno a pesar de la ausencia de mitocondrias y pueden crecer en atmósferas que contienen hasta 5% de oxígeno. Son aerobios facultativos, que además poseen enzimas glucolíticas peculiares, sólo encontradas previamente en ciertas bacterias. Este metabolismo peculiar puede representar una ventaja a las amibas, al permitir que el parásito cambie de la luz intestinal, con presión baja de oxígeno, al ambiente más rico en oxígeno que encuentra cuando invade órganos sólidos con vascularización abundante.

La principal fuente de energía del parásito son los carbohidratos. Esto ha hecho que numerosos autores hayan considerado en el pasado que la mayor virulencia de las amibas en ciertas poblaciones pobres se debe, precisamente, a que se nutren fundamentalmente de carbohidratos; ello exaltaría la virulencia amibiana. Experimentalmente sólo se ha podido comprobar a satisfacción que en la amibiasis experimental de animales de laboratorio, la deficiencia de proteínas agrava la intensidad de las lesiones; en cambio, el aumento en los carbohidratos de la dieta tiene efecto protector; éstas son condiciones artificiales, que probablemente poco tienen que ver con las prevalecientes en cada ser humano.

La glucosa entra al citoplasma mediante un proceso de transporte específico; éste proporciona aproximadamente cien veces la cantidad de carbohidrato que el parásito incorpora por endocitosis, es decir, por los medios inespecíficos empleados para internalizar líquidos y partículas sólidas. El catabolismo de la glucosa difiere considerablemente del de células de mamíferos, ya que los parásitos poseen enzimas glucolíticas poco usuales, que suplen la carencia de mitocondrias, de citocromos y de ciclo del ácido cítrico.


Lo pequeño visto en grande

Visto al microscopio electrónico de transmisión, el citoplasma de las amibas aparece como un conjunto de vacuolas dispuestas en una matriz granular. En amibas obtenidas de casos de disentería, muchas de esas vacuolas contienen glóbulos rojos; en las amibas provenientes de cultivos mixtos se encuentran llenas de almidón o de fragmentos de bacterias. Así pues, parte del aparato vacuolar constituye el aparato digestivo de este protozoario. Sin embargo, la naturaleza y función del sistema vacuolar no ha sido explorado en detalle. En particular, se ha discutido si existen o no lisosomas en las amibas. En células de mamífero, los lisosomas son saquitos envueltos por membrana, con gran diversidad de potentes enzimas hidrolíticas disueltas en el interior, capaces en conjunto de degradar todos los componentes celulares. En las amibas, en cambio, las enzimas hidrolíticas estudiadas están asociadas a la pared interna de la membrana de las vacuolas lisosomales.

Llama la atención la ausencia de mitondrias y de sistemas membranales, semejantes a los que en células eucariónticas típicas integran el complejo de Golgi y el retículo endoplásmico. En vez de ello, se pueden encontrar redes de túbulo y finas vesículas, pero no sabemos si la función de éstos es semejante a la de su contrapartida, mejor estructurada en células diferenciadas.

Los ribosomas —corpúsculos citoplásmicos encargados de la síntesis de proteínas— están agrupados con frecuencia en cúmulos helicoidales; a su vez, éstos forman grandes inclusiones cristalinas de varios micrómetros de longitud, que constituyen los cuerpos cromatoides fácilmente visibles bajo el microscopio ordinario. Estos cúmulos ribosomales, muy poco frecuentes en otros eucariontes, pueden ser reflejo de periodos de actividad metabólica reducida, previa a la diferenciación de trofozoítos a quistes.

Además de los componentes mencionados, el citoplasma de las amibas muestra, al examen ultramicroscópico, un confuso conglomerado de inclusiones de naturaleza desconocida. Los más frecuentes y regulares son las llamadas rosetas, estudiadas por Feria y Treviño, en las que partículas, en todo semejantes a los rabdovirus —uno de ellos es el virus de la rabia—, rodean un agregado de material granular. Estos posibles virus, así como otros que se han logrado identificar con cierta precisión, ocupan el papel de huéspedes inocuos; todos los esfuerzos realizados por demostrar que alguno de los diversos virus amibianos tienen relación con la virulencia del parásito han sido, hasta ahora, infructuosos.


El núcleo desconocido

Aunque casi nada se sabe acerca de la organización estructural y funcional del núcleo de la E. histolytica, su morfología ha servido de base para la identificación de esta especie durante muchas décadas de trabajo en los laboratorios clínicos. Los microscopistas han puesto tal atención en estas estructuras nucleares que han llegado a analizar componentes inexistentes, por la sencilla razón de que sus dimensiones están por debajo del límite de resolución de la microscopía de luz; ello no impide que sigan apareciendo en forma prominente en libros de texto y de consulta de parasitología.

El mecanismo de la división celular es uno de los fenómenos menos estudiados de la biología del parásito; sólo conocemos con seguridad que la división nuclear se realiza sin pérdida de la membrana nuclear. Dobell estaba en duda en 1928 sobre el origen y el número de los cromosomas amibianos. En este asunto no hemos superado a nuestro misántropo investigador inglés; seguimos exactamente en las mismas.

Como si la naturaleza se hubiera empeñado en hacer de la amiba una célula aberrante, la disposición de los componentes nucleares es verdaderamente insólita. Lo que en eucariontes típicos es cromatina periférica, rica en ADN, en las amibas representa sitios de condensación de ARN. De la misma forma, lo que parece ser el nucleolo de las células eucariontes, rico en ARN, en los trofozoítos es un sitio de condensación de ADN, en el que, al parecer, se forman los cromosomas "funcionales", ya que no se diferencian morfológicamente como tales en las amibas. La doble membrana nuclear es distinta de la usual en eucariontes, porque posee una gran cantidad de poros nucleares, reflejo probable de un intercambio muy activo entre núcleo y citoplasma.

Durante la división nuclear aparecen microtúbulos, únicos componentes bien definidos en esta fase de la multiplicación celular. Por último, con gran frecuencia se observan en el núcleo los cuerpos birrefringentes que llamaran la atención de Lesh hace más de cien años y de los cuales sabemos tanto como el famoso ruso, es decir, nada, aparte de que existen.

Uno de los secretos más celosamente guardados de la amibiasis es que el ciclo de vida de la E. histolytica en el ser humano no ha sido estudiado, ya que el único análisis detallado sobre el tema fue llevado a cabo por Dobell, en 1928, mediante cultivos de una cepa amibiana obtenida de un mono. Nada ha sido añadido a la descripción de Dobell; él analizó el ciclo de vida con base en cuatro formas sucesivas: el trofozoíto, el prequiste, el quiste y la amiba metacística. Los trofozoítos se multiplican en la luz intestinal por división binaria y se enquistan, produciendo a su vez quistes cuadrinucleados después de dos divisiones sucesivas del quiste uninucleado. De cada quiste maduro escapa, al parecer, una amiba cuadrinucleada, que después de dividirse forma ocho trofozoítos uninucleados.


¡Cuidado con los quistes!

Uno de los campos en los que nuestra ignorancia es más evidente en relación a la biología de la amibiasis es el proceso de diferenciación de trofozoítos a quistes. El quiste es la forma de resistencia responsable de la transmisión de la infección; por ello es sorprendente y frustrante considerar la poca atención dedicada al estudio de este asunto. Buena parte de ello se debe a nuestra incapacidad para producir enquistamiento de E. histolytica en cultivo, lo que puede lograrse con otra amiba, la E. invadens, parásito de reptiles, entre los que, curiosamente, provoca epidemias de disentería y absceso hepático que diezman de cuando en cuando a reptiles de zoológicos. Lo poco que sabemos del proceso de enquistamiento ha sido estudiado en esta amiba de reptiles.

La pared de los quistes de la E. invadens, a diferencia de la de los quistes de amibas de vida libre, constituidos principalmente de celulosa, están estructuradas a base de quitina, tal como lo ha demostrado Arroyo-Begovich y Cárabez-Trejo. La quitina es un polímero de acetilglucosamina comúnmente encontrado en hongos, crustáceos e insectos, pero ausente en el hombre; por ello, la inhibición específica de las síntesis de la pared del quiste con agentes químicos que interfieran con la formación de la pared, sin alterar el metabolismo del huésped, podría representar un método alterno de control biológico. En este sentido, los resultados iniciales de Avron en Israel son promisorios.

En cuanto a la fase final de la maduración de los quistes, el excistamiento o salida de las amibas del quiste maduro, nada se sabe excepto por la descripción morfológica del proceso hecha por algunos microscopistas acuciosos.

En conclusión, los diez últimos años han sido testigos de una verdadera explosión en el conocimiento de la biología de la E. histolytica. Algunos de esos resultados han servido para aclarar temas básicos de la epidemiología de la enfermedad, como la diferenciación entre cepas patógenas y no patógenas; otros han mejorado la comprensión del parásito como un eucarionte rudimentario en su organización, pero eficaz en su capacidad de sobrevivir.

La amibiasis, enfermedad que a fin de cuentas padecen sobre todo los pobres, había sido relegada al olvido y, con ella, las amibas que la producen. Ese inusual parásito ha resultado ser una célula excepcionalmente interesante; al mismo tiempo que el biólogo celular indaga su estructura, su metabolismo y su funcionamiento, aprende no sólo nuevos hechos que permiten comprender mejor la enfermedad, sino que descubre asimismo el misterio de una nueva y más primitiva organización celular eucarióntica, que permite abordar con precisión el estudio de procesos celulares fundamentales, como la movilidad celular y la fagocitosis.


Bibliografía

  1. E. Beltrán, Notas de historia protozoológica. IV. "Las amibas parásitas", Anales de la Sociedad Mexicana de Historia de la Ciencia y de la Tecnología (México) 4: 259-308, 1974.
  2. H. Brandt, R. Pérez-Tamayo, Amibiasis, La Prensa Médica Mexicana, México, 1970.
  3. C. Dobell, The Amoebae Living in Man. A Zoological Monograph, John Bale, Sons & Danielsson, Londres, 1919.
  4. A. Martínez-Palomo, The Biology of "Entamoeba histolytica", Research Studies Press/John Wiley, Chichester, 1982.
  5. A. Martínez-Palomo (editor), Amibiasis, Editorial Médica Panamericana, México, 1989.




* El doctor Adolfo Martínez Palomo es hijo y nieto de científicos. Es medico cirujano de la Facultad de Medicina de la UNAM, maestro en ciencias de la Universidad Queen's de Canadá y doctor en ciencias por la Facultad de Medicina de la UNAM. Su bibliografía en artículos y libros publicados en México y el extranjero es abundante y, además de su preocupación por las amibas, se dedica a estudiar la patología del cáncer y la biología celular del corazón entre otros muchos intereses. En 1986 se le concedió el Premio Nacional de Ciencias El doctor Adolfo Martínez Palomo es miembro de El Colegio Nacional y actualmente es presidente de la Academia de la Investigación Científica.


Fuente: La información fue tomada del libro en línea Las amibas, enemigos invisibles (Primera edición, 1987. Sexta reimpresión, 1996) del Fondo de Cultura Económica, y cuya edición electrónica estuvo a cargo del Instituto Latinoamericano de la Comunicación Educativa (ILCE).