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Mundo de los Microbios

Sobre Mundo de los Microbios

El Mundo de los Microbios es un programa educativo que consta de podcasts semanales dirigidos a mejorar la comprension y apreciacion del rol vital que los microorganismos juegan en nuestro planeta y promover la microbiologia.

El Mundo de los Microbios produce 52 programas unicos anualmente que resaltan los procesos de descubrimiento, cambios historicos en la investigacion, asi como una variedad de carreras cientificas en la industria, academia y el gobierno.

Cada episodio de PodCast incluye segmentos con cientificos de vanguardia y es revisado por un panel de cientificos con peritaje en diferentes campos de investigacion para asegurar la confiabilidad del contenido.

Mundo de los Microbios - Episodio 37

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¿Usamos excesivamente los antibióticos?

De modo tradicional se aconseja a los pacientes que continúen sus tratamientos con antibióticos hasta bastante después de que hayan desaparecido los síntomas de la enfermedad. Pero algunos médicos han empezado a cuestionar esta práctica ante la posibilidad de que el uso prolongado de antibióticos pueda facilitar la aparición de patógenos resistentes a los mismos. Ante perspectivas tan poco halagüeñas, los profesionales de la medicina carecen de pautas claras sobre cuánto deben durar los tratamientos antibióticos.

El doctor Jonathan Li, de la Universidad de California en San Francisco, quiso determinar la dosis efectiva ideal de antibióticos en el caso de la neumonía comunitaria. Para ello, dividió a los pacientes en dos grupos. Uno recibió antibióticos durante menos de siete días, mientras que al otro grupo se le administró el mismo tratamiento a lo largo de un período de diez a catorce días. Para su sorpresa, Li no encontró diferencias entre los resultados obtenidos en ambos grupos.   

El doctor Li destaca que, sin directrices en el empleo de antibióticos, con frecuencia los médicos tienden a tratar a los enfermos de un modo conservador, prescribiendo tratamientos largos. Sin embargo, según sus resultados, la mayoría de los pacientes no parecen precisarlos.

Este doctor indica que deben llevarse a cabo más investigaciones con otras enfermedades y con diferentes antibióticos antes de establecer indicaciones precisas sobre el uso correcto de estos compuestos.

Gusanos sin intestino

Puede parecer extraño, pero existen gusanos sin intestino. La especie Olavius algarvensis vive en los sedimentos poco profundos del mar Mediterráneo y carece de muchas cosas que uno piensa que un gusano debería tener, tales como boca, intestino o un sistema, para eliminar los desechos líquidos. Entonces, ¿cómo son capaces de llevar a cabo sus funciones estos gusanos? Pues gracias a que contienen en su interior un verdadero ejército de microorganismos que los ayudan.

Edward Rubin, Director del Departamento de Energía del Instituto de Genómica de Walnut Creek en California, ha estudiado los microbios que viven dentro de estos gusanos de unos dos centímetros de longitud.

Rubin ha descrito que cuando se recogen los gusanos de su medio natural y se les parte por la mitad se observa que bajo su superficie están repletos de bacterias. 

Este investigador ha visto que las bacterias forman una capa bajo la epidermis del gusano y que a medida que el gusano se desliza por los sedimentos las bacterias absorben los nutrientes a través de la epidermis de éste. A cambio del viaje gratuito y del continuo acceso a sedimentos frescos, las bacterias suministran nutrientes, aminoácidos y vitaminas al gusano.

Según Rubin, el gusano y las bacterias establecen una relación simbiótica  ya que el gusano no podría arreglárselas sin las bacterias y viceversa.

Las bacterias también parecen actuar como un diminuto equipo de basureros, pues captan los residuos de amoníaco y urea producidos por el gusano.

Prevención del asma con probióticos

Cada vez que se dice la palabra bacteria mucha gente piensa en pequeños monstruos que están a la espera de causar grandes problemas. Pero no todas las bacterias son perjudiciales. De hecho, la mayoría nos ayudan a mantener una buena salud. Muchos investigadores están recurriendo ahora a estas bacterias beneficiosas, consideradas como probióticos,  para ayudarnos a luchar contra las enfermedades.

Michael Cabana, un pediatra de la Universidad de California en San Francisco, ha iniciado una serie de ensayos clínicos empleando probióticos para determinar si son capaces de proteger del asma cuando se administran a los recién nacidos.

Cabana piensa que la exposición del cuerpo del recién nacido a los probióticos puede ayudar a que se estimule el sistema inmune, disminuyendo así la posibilidad de que los niños desarrollen los primeros marcadores del asma.

La investigación de Cabana se basa en la hipótesis tradicional de que si nuestros sistemas inmunes no se estimulan por los microbios en las etapas tempranas de la vida resulta más probable presentar en el futuro situaciones tales como la alergia o el asma.

En estos estudios las madres voluntarias suministrarán a los recién nacidos una bacteria segura y bien estudiada, llamada Lactobacillus, la misma que interviene en la producción del yogurt. Después, el doctor Cabana hará un seguimiento de los recién nacidos a lo largo de su crecimiento para averiguar si desarrollan o no asma.

Si el estudio tiene éxito, librarse del asma puede depender sólo de tomar una cucharada de sabroso yogurt.

Direct Download: MdlM37 (.mp3 | 5.5 megs | 6 min.)

La traducción al español ha sido una gentileza de la Sociedad Española de Microbiología, www.semicro.es.

Mundo de los Microbios - Episodio 36

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Control de infecciones

Existe una infección hospitalaria muy frecuente, que origina unas lesiones muy persistentes en la piel, que incluso a veces pueden evolucionar hasta infecciones más graves de la sangre o de los huesos. Esta infección la produce una bacteria denominada Staphylococcus aureus,  meticilina resistente (conocida como MRSA por sus iniciales en Inglés).

Debido a que las infecciones por MRSA iban en aumento en los hospitales de todo el país, Cynthia Tibert, una enfermera epidemióloga, intentó controlar la infección utilizando el principio básico del trabajo en equipo entre el doctor y el paciente.

En su hospital, el Centro Médico para Veteranos de Guerra de Providence, a todos los pacientes se le hacia la prueba del MRSA. Si daban positivo se les pedía a los doctores y a las enfermeras que se pusieran gorros y guantes para entrar en sus habitaciones, y a los pacientes que preguntaran a sus cuidadores si se habían lavado las manos.

La estrategia dio resultado: en sólo un año las infecciones por MRSA disminuyeron en un 50%,  y  ta

mbién se redujo la tasa de infección de otras enfermedades.  

La enfermera Tibert afirma que incluso en un periodo muy corto de tiempo se puede demostrar estadísticamente que el procedimiento es efectivo, y propone que todos los hospitales del país deberían de seguir este procedimiento.

Chocolate

El buen chocolate es inolvidable. El olor, el sabor, la forma en que se derrite en la boca… Pero sin el trabajo de los microorganismos el chocolate sería simplemente una semilla de sabor amargo más que una sublime experiencia.


El chocolate se obtiene de las semillas del árbol del cacao. Inmediatamente después de recoger las vainas que contienen las semillas. Estas semillas, junto con una pulpa blanca y dulce que se extrae de las vainas, se ponen en un fermentador y se dejan fermentar un número determinado de días, dependiendo de la variedad del chocolate.

Ed Seguine, un vicepresidente de la compañía de chocolate Guttard, afirma que la clave del sabor del chocolate reside en la fermentación.

Durante la misma ocurren una serie de procesos microbiológicos: Primero crecen levaduras, y luego algunas bacterias, que son las que ayudan a desarrollar plenamente el sabor del chocolate. Lo más interesante, según dice Seguine, es que sin la fermentación, es decir si las semillas de cacao solamente fueran tostadas y molidas, no tendría sabor de chocolate. Serían astringentes,  amargas y de un sabor bastante desagradable.

Así pues, la próxima vez que se derrita en tu boca un beso de chocolate, recuerda: dale las gracias a los microbios que son los que hacen posible este sabor celestial.

Minería con microorganismos

La extracción del cobre enterrado en las profundidades de una mina puede ser un proceso muy costoso y peligroso para el hombre. Sin embargo, para algunas bacterias es una tarea normal y rutinaria: llevan billones de años extrayendo metales. Aprovechando esta habilidad minera de las bacterias, unos investigadores en Chile confían en duplicar la cantidad de cobre  extraído de los enormes depósitos de su país.

Ricardo Badilla es ingeniero químico y consejero delegado de Biosigma, compañía chilena que en la actualidad desarrolla una tecnología basada en las bacterias, denominada biolixiviacion.

Badilla dice que la tecnología aprovecha los procesos naturales de lixiviación en los que intervienen los microorganismos, los cuales provocan una lenta disolución de los metales en el agua.

En menas de bajo grado, el cobre está unido a los sulfatos y a otras impurezas en la roca y el proceso de separación puede resultar muy caro.

Sin embargo, algunas bacterias son capaces de romper los enlaces químicos entre el cobre y el sulfuro. En este proceso aprovechan la energía liberada y producen cobre y sulfuro como sustancias de deshecho.

En la actualidad los mineros pueden recuperar solamente la mitad del cobre en menas de bajo grado, pero mediante el proceso de biolixiviación este porcentaje podría incrementarse  hasta el noventa por ciento.

Lo que antes se tardaba años en hacer, ahora puede lograrse en sólo unos meses,  afirma Badilla.

Direct Download: MdlM36 (.mp3 | 4.7 megs | 5 min.)

La traducción al español ha sido una gentileza de la Sociedad Española de Microbiología, www.semicro.es.


Mundo de los Microbios - Episodio 35

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A la búsqueda de los patógenos de los cultivos

Algunos temen que los terroristas fijen su objetivo en los alimentos e infecten deliberadamente cultivos tales como el maíz y el trigo con agentes patógenos peligrosos. Actualmente el Instituto de Investigación Médica de Enfermedades Infecciosas de las fuerzas armadas de EEUU, está colaborando con el Departamento de Agricultura en el desarrollo de una nueva tecnología que nos permita identificar rápidamente cualquier microorganismo causante de enfermedades que se encuentre en el suelo o en las plantas.

El sistema, llamado TIGER, se diseñó inicialmente para combatir cualquier tipo de bioterrorismo, no sólo a los patógenos de los cultivos. TIGER funciona combinando dos aparatos -uno amplifica el DNA de la muestra, mientras que el otro lo analiza y lo compara con una base de datos de patógenos. El microbiólogo Chris Whitehouse, de USAMRIID, opina que lo mejor de TIGER es que puede identificar con precisión muestras de microbios de las que los investigadores no saben nada al comenzar el análisis.

Whitehouse afirma que los primeros resultados muestran más del 90% de precisión en los ensayos, a pesar de que este sistema no está diseñado en absoluto para este tipo de patógenos de plantas.

Finalmente, Whitehouse espera transformar TIGER en una herramienta transportable con la que los investigadores puedan identificar los microbios perjudiciales in situ.

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

Puede que en estos momentos los volcanes no resulten muy interesantes para los biólogos del cáncer, pero esto podría cambiar en el futuro. Un estudio de un microbio volcánico está proporcionando nuevos conocimientos sobre cómo se desarrolla el cáncer.

Malcolm White, un profesor de biología molecular de la universidad escocesa de St. Andrews, comenta que este microbio vive en un medio parecido al ácido de una batería en ebullición, por lo que es capaz de sobrevivir en ambientes extremos. Y también está expuesto a la radiación UV de la luz solar.

Una de las enzimas del microbio, llamada helicasa, es similar a las helicasas humanas esenciales para la reparación del DNA dañado. White ha descubierto un complejo de átomos de hierro y azufre crucial para el funcionamiento de la helicasa microbiana. Una mutación genética que destruye la capacidad de formar este complejo inactiva la enzima.

White explica que en el hombre hay enfermedades que son producto de mutaciones en las que se desestabiliza la zona donde está este complejo. Y estas enfermedades no se entendían hasta ahora porque se desconocía la función de esta región de la proteína.

Debido a que los rayos ultravioleta dañan el DNA, estas mutaciones aumentan el riesgo de padecer cáncer de piel. White confía en que futuras investigaciones sobre este microbio volcánico abran nuevas vías de tratamiento para ciertos tipos de cáncer.

Eliminando Escherichia coli en las vacas

En lo que se refiere a las cepas de la bacteria Escherichia coli, hay héroes y villanos. Y una particularmente maligna es E. coli O157: H7

Andrew Brabbin, un microbiólogo del Evergreen State College de Washington, está dispuesto a eliminar E. coli O157: H7 en su origen: los intestinos y las pieles de vacas y ovejas. Con este propósito, él y su equipo han estudiado una serie de fagos, es decir virus que infectan sólo a bacterias. Brabbin afirma que el problema con los fagos es que son unos asesinos muy, muy específicos.

Si se utiliza un solo fago, dice Brabbin, las posibilidades de éxito son muy pequeñas, porque siempre hay unas pocas bacterias que se le resisten, y las más resistentes siempre vuelven.

Su estrategia consiste en preparar un cóctel de fagos que, en sus propias palabras, es una mezcla de virus ligeramente diferentes entre si. La idea es que una estirpe dada de E. coli O157: H7 puede ser resistente a un fago determinado, pero siempre habrá otro que la mate.

Los fagos atacan únicamente a las cepas peligrosas de E. coli y no causan ningún daño a los animales.

El propano y recursos microbianos

El etano y el propano son habituales en los sedimentos profundos de los fondos marinos. Se cree que estos gases, a veces llamados hidrocarburos termogénicos, son producidos por la materia orgánica que se encuentra rodeada de rocas calientes.

Así que cuando John Hayes, un científico del Instituto Oceanográfico de Woods Hole en Massachusetts, encontró estos gases en rocas sedimentarias frías, se llevó una sorpresa.

Hayes afirma que en los sedimentos que estaba examinando en el Océano Pacífico central, por ejemplo, no existen fuentes potenciales de hidrocarburos termogénicos.

Hayes y su equipo creen que no fueron las rocas sino microbios los que convirtieron la materia orgánica en etano y propano. Normalmente, los microbios de las profundidades marinas descomponen la materia orgánica en ácido acético, hidrógeno y metano. Pero Hayes piensa que estas bacterias reutilizan los subproductos metabólicos para sintetizar etano y propano, gases muy energéticos.

Hayes comenta que los “bichitos” hacen todo lo que pueden para extraer hasta el último resto de energía.

Si Hayes está en lo cierto, estudios futuros podrán desvelar nuevas vías metabólicas en las bacterias que produzcan propano a partir de la materia orgánica.

Direct Download: MdlM35 (.mp3 | 6 megs | 6.5 min.)

La traducción al español ha sido una gentileza de la Sociedad Española de Microbiología, www.semicro.es.


Mundo de los Microbios - Episodio 34

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

Distribución de vacunas

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

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

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

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

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

El futuro del biogas

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

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

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

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

El retiro de los antibióticos

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

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

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

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

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

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

Direct Download: MdlM34 (.mp3 | 5 megs | 5.5 min.)


Mundo de los Microbios - Episodio 33

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

El aceite de maíz y el combustible biodiesel

No solamente el maíz es delicioso y nutritivo para los humanos y animales, sino que también este vegetal se puede fermentar con la ayuda de microbios para producir un combustible, amigable al ambiente, para los carros y camiones de los cuales dependemos. El combustible producido actualmente del maíz se llama etanol, el cual se puede utilizar en los automóviles en lugar de la gasolina. Además, una vez el almidón del maíz es extraído para hace etanol, el aceite en los materiales de desecho se puede convertir en biodiesel.

David Winsness, el oficial jefe de operaciones de GS Cleantech dice que ellos están extrayendo dos combustibles de el mismo grano, en vez de solamente uno, el etanol.

Los investigadores en GS Cleantech desarrollaron un método para extraer eficientemente aceite del grano seco de los destiladores, la porción no-almidónica de el grano de maíz. Ellos pueden convertir este aceite en biodiesel, el cual se puede utilizar en cualquier motor diesel.

Winsness dice que el único factor limitante para su aceptación es su disponibilidad. Con solamente 100 millones de galones producidos actualmente y una demanda de 50 billones requerida por la industria camionera, no hay suficiente disponible.

La utilización de los desechos del proceso de la manufactura del etanol, ayudaría a abaratar la producción de los combustibles alternativos, dice Winsness y haría el biodiesel una elección viable para más consumidores.

La obtención de hidrógeno via biogas

El agua y la luz solar son los recursos más abundantes en la tierra. ¿Podrían estos ser materia prima disponible sin costo para dar una respuesta a nuestras necesidades energéticas? No sin la ayuda de algunos héroes renuentes.

Carrie Harwood es profesora del grupo de microbiología en la Universidad de Washington en Seattle. Ella y su grupo de investigadores están estudiando como las bacterias se podrían utilizar para producir hidrógeno como fuente de energía. Ella dice que el alga verde y la cianobacteria pueden generar hidrógeno utilizando solamente agua y luz, pero hay un truco.

De acuerdo a Hardwood, ellas no producen mucho gas de hidrógeno en la manera como están configuradas, sin embargo existe la posibilidad de manipular metabolitamente el alga verde para producir grandes cantidades de gas de hidrógeno.

Hardwood dice que tomará considerable investigación para inducir a los microbios a producir mas hidrógeno, pero el esfuerzo vale la pena.

La habilidad, dice Harwood, de usar un proceso que solamente utiliza agua y luz tiene un potencial ilimitado, además este proceso eliminaría al mismo tiempo la producción de gases de invernadero.
Aunque mucha más investigación básica aun es necesaria, el último objetivo es su desarrollo comercial.

Las aguas negras de alcantarilla: matando los arrecifes coralinos

Un estudio reciente comparo dos sistemas similares de arrecifes coralinos cerca a St Croiz -  La isla mas grande de las islas Virgen de los estados unidos. En un sitio, se han liberados aguas negras de alcantarilla, al menos 2 veces al mes, por mas de 15 años. El otro sitio, a menos de 2 millas aparte, no ha sido expuesto.

Longin Kaczmarsky (LAWN-gin kaz-MAR-ski), un estudiante graduado de la Universidad Internacional de Florida, quien fue coautor de el estudio, sostiene que hay una cantidad significativamente mas grande de coral enfermo en el sitio impactado por las aguas de alcantarilla.

Kaczmarsky dice  que en el área donde el coral ha sido expuesto a las aguas de alcantarilla, casi un tercio del coral esta infectado con 2 enfermedades devastadoras del coral – la Banda Negra y la Plaga Blanca- comparado con una tasa de infección de 3-4 % en el sitio no expuesto.

Estas son estadísticas inquietantes para estos corales, los cuales proporcionan un ambiente natural esencial para muchas especies únicas de plantas y animales.

Los arrecifes coralinos juegan un papel importante también para los humanos, reduciendo la erosión del borde de la playa y filtrando el agua cristalina. Kaczmarrsky espera que este estudio aumente el conocimiento de la condición precaria de estos frágiles pero importantes ecosistemas coralinos, e incite a los isleños de las islas Virgen a tomar medidas para protegerlos.

Direct Download: MdlM33 (.mp3 | 5 megs | 5.5 min.)


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