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viernes, 20 de agosto de 2010

Bernoulli y la inmunización frente a la viruela



Cuando uno escucha el nombre de Bernoulli inmediatamente piensa en flujos y turbulencias. En el campo de la Biología, la dinámica de fluidos tiene bastante importancia en disciplinas como la Fisiología Animal; movimiento de la sangre y otros fluidos corporales; y Vegetal; movimiento de la savia, captación de agua. También en el campo de la Microbiología, sobre todo en el aspecto Industrial.

Pero Bernoulli también es conocido en el campo de la Infectología y las vacunas. El motivo es que fue el primero en demostrar matemáticamente que la inoculación de la viruela era efectiva. Todos hemos oído hablar de Jenner y de su famoso experimento de 1796. Pero si nos paramos un poquito a pensar, Jenner sólo hizo UNA prueba. En el mundillo de la investigación hay un chiste que dice: One experiment, one paper. Two experiments, no paper. Y es que no sería la primera vez que un experimento es exitoso pero al tratar de repetirlo, lo observado anteriormente no se reproduce.



De hecho Jenner no descubrió nada nuevo, sólo lo hizo mucho más simple, seguro y efectivo. La inmunización frente a la viruela se comenzó a realizar en el Reino Unido en 1724. Y todo gracias a Lady Montagu, la esposa del embajador británico en Turquía. Ella observó que los turcos utilizaban un método de inoculación para inmunizar a la población, y ella consintió en que lo practicaran en su hija. Cuando volvió a Inglaterra, ella y el médico de la embajada briánica describieron el procedimiento.

Pero no siempre ocurría la inoculación era efectiva. Había casos de personas inoculadas que posteriormente padecían la enfermedad. Así que más de uno empezó a pensar que lo de la inoculación no era medicina, sino superchería turca. Y aquí es donde entró el amigo Bernouilli. Porque además de ser un gran físico, también era un gran matemático. En el año 1760 realizó un análisis estadístico de los datos de inoculación para comprobar la mortalidad y la morbilidad en aquellos que habían sido incoulados, frente a los no inoculados. Ni que decir tiene que demostró que la inoculación era efectiva.


Esta entrada participa en la X Edición del Carnaval de la Física publicado en CIENCIAMANIA

martes, 3 de agosto de 2010

El enemigo interior



En el blog ya comentamos que una gran parte de nuestro genoma está compuesto por genes virales que se han ido integrado a lo largo de nuestra historia evolutiva como una especie de "fósiles moleculares". Hay hasta un 8 por ciento de genes de origen retroviral en nuestro DNA. Eso no es raro si pensamos que los retrovirus necesitan integrarse en el genoma del hospedador para multiplicarse. Si un retrovirus se integra en el genoma de una célula germinal y al hacerlo se inactiva, la célula no sufre daño y el genoma viral puede pasar a la descendencia.

Pero ¿y los virus que no necesitan integrarse en el DNA para multiplicarse? ¿También han dejado su huella genética en nuestros cromosomas?. Un reciente artículo publicado en PLoS Pathogens parece demostrar que así ha sido.

Se ha realizado un análisis tomando las secuencias de los 5.666 genes de todas las familias de virus no-retrovirales con RNA de cadena sencilla y las han enfrentado a los genomas de 48 especies de vertebrados buscando similitudes. Y se han encontrado que las mayores similitudes se da con dos grupos muy peculiares. Los Bornavirus y los Filovirus. El primer grupo es un tipo de virus que causa una enfermedad neurológica sobre todo en caballos. Pero en el segundo grupo nos encontramos a patógenos tan terribles como el virus Ébola.

¿Y cómo han llegado hasta allí? Anna Marie Skalka del Fox Chase Cancer Center en Filadelfia, y una de los coautores del artículo, cree que esos virus RNA han aprovechado el proceso de transcripción del RNA para integrarse en el genoma en forma de los llamados elementos LINE (Long Interspersed Repetitive Elements o Largos Elementos Repetitivos e Intercalados)

Cuando eso ocurre a la célula le pueden pasar tres cosas: nada, algo malo o algo bueno. En el caso de "lo malo", hay integraciones LINE que están relacionadas con procesos tumorales. ¿Y "lo bueno"? se especula con la posibilidad de que los LINE permitan la creación de nuevos genes y de esa forma aumentar la potencialidad evolutiva del portador. Los datos también indican que muchos de estos virus son más antiguos de lo que se pensaba y que no han sufrido muchos cambios desde que se integraron en los genomas de sus hospedadores hace unos 40 millones de años.

Eso es bastante interesante. Hasta ahora se pensaba que el Ébola y otros virus hemorrágicos eran bastante recientes en términos evolutivos. No sólo eso, al ser virus RNA se pensaba que evolucionaban también muy rápidamente. Pero el grado de similitud entre los virus actuales y las secuencias encontradas en los genomas muestran que no ha sido así y que han cambiado muy poco a lo largo de la evolución de los primates.

El hecho de que estén presentes desde hace 40 millones de años permite apuntar la posibilidad de que dan algún tipo de ventaja selectiva. ¿Cuál es? Se especula con la posibilidad de que causen una cierta "inmunidad genética" a la manera de lo que hacen los virus lisógenos como el fago lambda en las bacterias. La integración de un genoma viral evitaría que un virus relacionado pudiera multiplicarse en la célula. Pero también podrían dar algún otro tipo de ventaja o de efecto que desconocemos. Debemos recordar que recientemente se encontró que un gen de origen retroviral está implicado en el crecimiento de la placenta en los vertebrados. Así que, quién sabe que sorpresas nos aguardan con los filovirus.



ResearchBlogging.org
Vladimir A. Belyi, Arnold J. Levine, & Anna Marie Skalka (2010). Unexpected Inheritance: Multiple Integrations of Ancient Bornavirus and Ebolavirus/Marburgvirus Sequences in Vertebrate Genomes PLoS Pathogens, 6 (7) : 10.1371/journal.ppat.1001030