Mycoplasma

El facebook de la Sociedad Americana de Microbiología suele poner fotos geniales, ayer vi una que me gustó bastante, una foto de Mycoplasma, una bacteria "especial".

Mycoplasma era hace unos años considerada la bacteria de vida libre más pequeña y con el genoma más corto, lo que animó a Craig Venter a crear la "primera célula sintética", a la que se llamó Mycoplasma laboratorium. Lo pongo entre comillas para resaltar que los medios exageraron el acontecimiento, ya que la bacteria creada, era parcialmente sintética.  Venter generó el genoma completo y lo insertó en una célula de Mycoplasma a la que se le había extraído todo el ADN previamente, lo que implica que no somos capaces de construir toda la maquinaria celular. Generar un genoma sintético no es generar una célula sintética. (Aunque no deja de ser increible hacerlo lo primero..)

Otra peculiaridad de Mycoplasma, es la ausencia de pared celular.  Muchos antibióticos como los beta-lactámicos (penicilina y derivados) actúan sobre la síntesis de pared celular, por lo que Mycoplasma es inmune a ellos.

¿Qué enfermedades se le asocian a Mycoplasma?  Es una pregunta quizás muy amplía, sobretodo asumiendo que Mycoplasma es un género con muchos y distintos representantes.

De todas formas sin entrar en mucho detalle podemos decir que Mycoplasma se relaciona (de manera más o menos acertada) con varias enfermedades crónicas, como por ejemplo: síndrome de fatiga crónica, fibromialgia, síndrome de la Guerra del Golfo y artritis reumatoide. Existe correlación entre las enfermedades y presencia de Mycoplasma, pero esto hay que tomárselo con cuidado ya que "cum hoc ergo propter hoc" («correlación no implica causalidad»). 

De forma más clara se les relaciona con muchas enfermedades asociadas a animales (pneumonia enzoótica porcina, mastitis bovina, perineumonía contagiosa bovina, etc) Y por supuesto en humanos (neumonía atípica, enfermedad pélvica inflamatoria, etc, etc) En el caso del ataque al tracto respiratorio, se da por la adhesión de la bacteria a las células inutilizando los cilios y destruyendo el epitelio respiratorio.

Mycoplasma tiene un genoma muy pequeño, lo que en el caso de los endoparásitos obligados le ha llevado a perder genes vitales, lo cual le limita su ciclo de vida al interior de la célula del huésped donde  hace uso de los recursos necesarios para su desarrollo.

Pero parece que no todo es causar enfermedades ya que puede formar parte de la microbiota intestinal de forma normal como bacteria comensal que no llega a penetrar las células epiteliales

Y bueno, la excusa para contar todo este montón de datos sin mucho interés:

Micrografía electrónica de barrido que muestra a Mycoplasma (coloreado de rosa) en la superficie de osteoblastos, células que están implicadas en la creación de hueso nuevo.

 American Society for Microbiology

Por cierto, ¿qué diríais sobre Mycoplasma?, ¿Gram positiva o Gram negativa?

Bueno, han pasado unos días os dejo "la respuesta" realmente no existe respuesta, estas bacterias carecen de pared por lo cual no pueden identificarse usando tinción de Gram, sin embargo podemos tirar de información genética. Y como podemos ver... Es casi, ¡ casi hermano de Bacillus subtilis ! Una Gram positiva... ¡ qué pequeño es el mundo !

Oshima, K., & Nishida, H. (2007). Phylogenetic Relationships Among Mycoplasmas Based on the Whole Genomic Information Journal of Molecular Evolution, 65 (3), 249-258 DOI: 10.1007/s00239-007-9010-3

“Esta entrada participa en la XVIII edición del Carnaval de Biología, organizado por Ameba Curiosa” 

El sexto sentido bacteriano

Scanning electron micrograph depicting a mass of Yersinia pestis bacteria (the cause of bubonic plague) in the foregut of the flea vector

Credit: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH

 Los seres vivos están inmersos en un universo de cambios constantes: temperatura, pH,  nutrientes, depredadores… Esta situación hace que los organismos tiendan a poseer sistemas que les permitan detectar estímulos ambientales y convertirlos en señales que generen respuestas apropiadas.  Existen muchos ejemplos de respuestas por parte de los seres pluricelulares… sensores acoplados al sistema nervioso, a sistemas hormonales o incluso las fitohormonas de las plantas. Esta  estrategias generan respuestas celulares de todo tipo… pero, ¿qué ocurre con las bacterias?

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Vacas y acné

Esta entrada participa en la III edición del Carnaval de Química, organizada por César en su blog Experientia docet, cuyo tema es: "la química de todos los día"

¿Qué tienen en común la producción de leche y carne con el acné? ¿En qué se diferencian?

Podríamos decir que la diferencia es básicamente la que existe entre el comensalismo y el mutualismo. Y el punto común son las bacterias fermentativas.
Aunque son muchas las bacterias y también unos cuantos los derivados fermentativos de estos, vamos a centrarnos en un género para ilustrar el caso del acné y de ahí llegaremos a los rumiantes.

Propionibacterium acnes es un bacilo Gram positivo, de crecimiento lento, no formador de esporas y aerotolerante-microaerobio. Se incluye en la microbiota normal de la piel, boca, tracto urinario e intestino. Recibe este nombre por la capacidad de producir ácido propionico como producto de la fermentación.

Molécula de ácido propílico, cortesía de Edgar 181

El ácido propílico o propionico es un ácido graso volatil que tiene la capacidad de impedir el crecimiento de una buena cantidad de microorganismos (mohos, bacterias...) así quizás se establece una relación comensalista por la cual P. acnes se alimenta e impide el desarrollo de microorganismos patógenos.

Folículo piloso autor: National Institutes for Health (http://www.nih.gov/).

Durante el desarrollo humano, el cambio hormonal aumenta la producción de sebo, lo que convierte a los poros en lugares ricos en nutrientes. Las bacterias proliferan en ellos con mucha facilidad, cuando uno de estos poros queda bloqueado se produce una situación de anoxia que provoca un incremento en la producción de ácidos orgánicos y enzimas degradativas como por ejemplo las lipasas, que degradan el sebo en ácidos grasos que bajan el pH.
La acidificación del medio y la actuación de lipasas afecta a la pared interna del poro dañándola y activando un proceso inflamatorio; y la actuación del sistema inmune lo cual desemboca en la aparición de un "grano"

Lesions caused by the accumulation of P. acnes in plugged follicles. From NIAMS

Es un proceso de lo más común entre los jóvenes de todo el mundo, pero no es sólo la causa del incomodo acné. La producción de ácidos grasos volátiles es parte fundamental para el otro tema del que hablábamos, la producción de leche, carnes...y cualquier derivado que venga de los rumiantes.

En el rumen de las vacas se da una situación de anoxia que obliga a los microorganimos fermentadores a producir estos mismos ácidos grasos, la diferencia fundamental es que en el caso de los rumiantes el sistema está totalmente preparado para esta situación.

Los epitelios que lo recubren tienen grandes prolongaciones que aumentan la superficie total del mismo, además están especializados en absorber ácidos grasos evitando así que el líquido del rumen se acidifique demasiado y se vuelva peligroso.

Degradación de celulosa y hemocelulósa por simbiontes del rumen Fuente: UNAM

Las bacterias fermentadoras degradan mediante enzimas que funcionan en condiciones ácidas los productos derivados de la dieta herbívora, tras convertirlos en productos asimilables por las bacterias, estos se fermentan casi tal como ocurre en un grano produciendo ácidos grasos volátiles. Estos pasan al torrente sanguíneo desde el que llegan al hígado donde tras un proceso de glucogénesis se convierten en la principal fuente de energía del animal, constituyendo el 70% de la energia total.

Producción de AGV por parte de bacterias fermentadoras Fuente: UNAM

El ácido propanoico es fundamental, ya que constituye el principal sustrato para la producción de glucosa, debido a la ineficacia del intestino delgado para captar la misma.

Metabolismo fermentativo de AGV, con mención de las bacterias metanógenas que mejoran la renta energética del sistema Fuente: UNAM

Fuentes & Links:

MicrobeWiki
UNAM, introducción a la digestión rumial.

Los principales azotes del ganado domestico

En esta entrada vamos a dar un breve y superficial repaso a las desconocidas y principales, o al menos más famosas, enfermedades que afectan al ganado doméstico.

Siendo muy importantes a nivel económico son prácticamente desconocidas a nivel de calle, por eso y para que tengáis todos un buen tema de conversación en el bar, la discoteca o la botellona, os dejo esta entrada !

• Peste porcina africana (PPA) y Peste porcina común (PPC).

Al contrario de lo que podríamos pensar por su nombre, la enfermedad no tiene nada que ver con la peste negra o bubónica de la que hablamos en otra entrada, en este caso en lugar de estar causada por una bacteria lo están por un virus.

En el caso de la PPC está causada por un virus del genero Pestivirus, mientras que la PPA está causada por un virus de ADN sin identificar relacionado probablemente con los Poxvirus. Ambas son difíciles de tratar y normalmente conllevan el sacrificio de todos los cerdos.

Algo curioso respecto a la PPA es que los cerdos que sobreviven a la enfermedad son portadores del virus de por vida.

Los sintomas que son bastantes podeis verlos en la web de la OIE (PPA PPC)

• Enfermedad de Aujeszky (EA).

También causada por un virus, en este caso un herpesvirus. Afecta muchos animales pero es en los cerdos donde más problemas da, ataca el sistema nervioso central y el tracto respiratorio, haciendo especial daño a hembras gestantes. Los lechones tienen una mortalidad de casi el 100%

• Enfermedad vesicular porcina (EVP).

Causada por un virus de género Enterovirus, no es mortal. Los cerdos que la padecen comienzan a cojear, incluso llegando a negarse a moverse, y es que el virus provoca la aparición de vesículas en el hocico, los espacios interdigitales de los pies e incluso en la lengua. Suele curarse a las pocas semanas de la aparición.

• Brucelosis bovina.

En este caso es una bacteria la causante de la enfermedad, Brucella abortus. siendo un parasito intracelular lo que le hace inmune a los antibióticos. La bacteria tiende a situarse en las glándulas mamarias pasando con facilidad a la leche. También se disemina en el feto y en los fluidos vaginales, contaminando todo lo que tocan. El único efecto visible es el aborto espontáneo.

• Leucosis bovina.

Causada por un virus, esta enfermedad permanece latente en la mayoría de las reses. Siendo unas pocas las que desarrollan síntomas. Los síntomas son mortales y consisten en la proliferación de linfosarcomas. La transmisión se da por la leche, la orina, la saliva, la sangre...cualquier fluido que pueda portar leucocitos infectados.

• Tuberculosis bovina.

La responsable de esta extendida enfermedad es la bacteria Mycobacterium bovis. Es bastante común y suele extenderse con facilidad entre ganado domestico y salvaje. Es difícil de detectar a simple vista en animales vivos siendo necesarias algunas pruebas anuales en el ganado para detectar el problema. Sin embargo en animales abatidos en cacerías es relativamente fácil de ver, ya que rodea los principales órganos y tejidos con una especie de "moco" dando aspecto de podrido.

• Lengua azul

Causada por un ribovirus del género Orbivirus. Afecta a ganado bovino, ovino y caprino. Siendo más virulenta en caprino y ovino. El nombre le viene por los síntomas bucales que produce, afectando a la mucosa lingual y labial, creando edemas y cianosis progresiva de lengua, labios, paladar y placa dentaria. Finalmente focos necróticos y ulceras malolientes que terminan recubriendose de una costra azul grisacea que impide al animal el alimentarse.

El principal vector de transmisión son los Culicoides.

Si tenéis curiosidad y estómago, podéis buscar vía google imágenes de todos los síntomas de las distintas enfermedades.

Fuentes:

Sanidad animal.

Organización mundial de sanidad animal.

Wikipedia.