De la Hipótesis de la Higiene al Tratamiento con Helmintos

Durante mucho tiempo, los médicos e investigadores han debatido alrededor de una teoría llamada la "Hipótesis de la Higiene". De acuerdo con esta idea, la exposición de los niños a los microorganismos a una edad temprana puede ayudar a crear un sistema inmunológico equilibrado y prevenir las enfermedades alérgicas y relacionadas, tales como el asma y colitis, a una edad tardía.

Nunca se desarrolló alguna investigación directa para respaldar la teoría - hasta ahora. Un nuevo estudio realizado por investigadores del Hospital de la Mujer (BWH) Brigham, proporciona evidencia que apoya la Hipótesis de la Higiene y también ayuda a explicar cómo y por qué podría ocurrir. Este trabajo fue publicado en la revista Science y cuya referencia es:

T. Olszak, D. An, S. Zeissig, M. P. Vera, J. Richter, A. Franke, J. N. Glickman, R. Siebert, R. M. Baron, D. L. Kasper and R. S. Blumberg. 2012. Microbial Exposure During Early Life Has Persistent Effects on Natural Killer T Cell Function. Science, 336 (6080): 489-493.

Los investigadores estudiaron el sistema inmune de ratones libres de gérmenes y los compararon con ratones que viven en un ambiente normal con los microbios. Encontraron que los ratones libres de gérmenes tenían la inflamación exagerada de los pulmones y el colon, semejantes a asma y colitis. Pero aún más importante, los investigadores descubrieron que la exposición de los ratones libres de gérmenes a los microbios durante sus primeras semanas de vida ayudó a construir un sistema inmunológico normalizado para la prevención de enfermedades. Este no fue el caso en los ratones que fueron expuestos a microbios más tarde en la vida adulta. Por otra parte, la exposición infantil a los microbios, les dio protección a la enfermedad y resultó ser de larga duración.

A pesar de que los resultados en ratones es clara, los investigadores advierten que es necesario desarrollar más investigación en los seres humanos. Sin embargo, esta investigación proporciona un primer paso para entender mejor el reciente aumento mundial de las enfermedades alérgicas y autoinmunes en los entornos urbanos.

Pero ahora que tenemos la primera parte del conocimiento, veamos que se están desarrollando investigaciones relacionadas con parásitos helmintos, se les llama, Terapia con Helmintos.  Destacamos el artículo de revisión del investigador, Iñigo Pallardo Fernández en el 2015 publicado en la revista Ars Pharm. sobre Enfermedades Autoinmunes, tratamiento con Trichuris suis y otros helmintos. 

Pallardo Fernández (2015), destaca que, "actualmente existen resultados prometedores de ensayos clínicos sobre terapias helmínticas aplicadas al tratamiento de enfermedades autoinmunes como son la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. Igualmente prometedora es la gran variedad de ensayos clínicos que actualmente están en curso sobre la aplicación de la terapia helmíntica al tratamiento de diversas patologías en las que está involucrado el sistema inmunológico, como son: asma, rinitis alérgica, artritis reumatoide, esclerosis múltiple, diabetes Mellitus tipo I, encefalomielitis autoinmune, obesidad, autismo, etc que han llevado a identificar cuáles son los parásitos indicados en el tratamiento de este amplio espectro de enfermedades.

Sin embargo es necesario indicar que no todos los helmintos son inmunorreguladores y, por lo tanto útiles en el tratamiento de estas enfermedades y que, los que lo son, no son útiles en el tratamiento de todas las enfermedades de origen inmunológico sino que presentan una marcada especificidad. Es más, la utilidad de éstos presenta una variabilidad importante, no sólo dependiente de la enfermedad de origen inmunológico a tratar, sino también de las condiciones del paciente. Es por ello que actualmente no existen terapias helmínticas aprobadas por las principales agencias del medicamento; aún quedan muchos aspectos por desvelar, lo que hace que la Hipótesis de la Higiene no haya pasado de ser una hipótesis.

Sin embargo lo prometedor de estas terapias ha traído consigo la autorización de algunas de ellas como “productos en fase de investigación clínica”.

Finalmente, Pallardo Fernández (2015), concluye que, "es necesario seguir investigando sobre las terapias helmínticas.  Además es especialmente prometedor el empleo de productos solubles de parásitos en el tratamiento de estas enfermedades en lugar de la infección helmíntica e incluso, el diseño de análogos sintéticos que sean más efectivos y presenten menos riesgos".

¿Te atreverías a someterte a la Terapia con Helmintos para que puedas curarte de algunas de esas enfermedades tan agresivas?

Esta Terapia con Helmintos nos recuerda un capítulo de la popular serie Futurama que se titula "Parásitos perdidos" y cuyo link es el siguiente:

www.futuramalatino.blogspot.com/2012/05/parasitos-perdidos.html

Prueba de Biuret (proteínas)

El Reactivo de Biuret es usado frecuentemente para determinar la presencia de cadenas de péptido en proteínas, compuestos con dos o más enlaces peptídicos en sustancias de composición desconocida. Su reacción la producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos, ya que se debe a la presencia del enlace peptídicos (-CO-NH -) que se destruye al liberarse los aminoácidos.  Cuando una proteína se pone en contacto con un álcali concentrado, se forma una sustancia compleja denominada biuret, de fórmula: 

que en contacto con una solución de sulfato cúprico diluida, da una coloración violeta característica.

El reactivo Biuret esá compuesto de hidróxido potásico (KOH) y sulfato cúprico (CuSO₄), junto con tartrato de sodio y potasio (KNaC₄H₄O₆·4H₂O). El reactivo es color azul y cambia a violeta en presencia de proteínas, y a rosa cuando se combina con polipéptidos de cadena corta (Figura 1 y 2).  El Hidróxido de Potasio no participa en la reacción, pero proporciona el medio alcalino necesario para que tenga lugar.

Fuente: https://sites.google.com/a/wrps.net/cns-ontl/cns-2nd-semester-weblinks/
Figura 1. Resultados de la prueba de Biuret. Azul cuando es negativo y morado, positivo.

Los iones cúprico forman un complejo de coordinación con los pares de electrones no compartidos del N, presentes en los aminoácidos de las proteínas (Fig.2).

La reacción del Biuret y las proteínas es como sigue:

Fuente: Guarnizo Franco & Martinez Yepes. 2009. Experimentos de Química Orgánica.

Figura 2. Complejo de cobre obtenido en la reacción de Biuret.

Los Protozoos flagelados

Autores: Nelson Guevara, Mireya Mendez, Ennis Delgado y Josefrancisco Galue.

Antiguamente los mastigóforos se consideraban una clase del filo de los protozoos. Puesto que algunos rizópodos también poseen flagelos en ciertas fases de su vida (Fig.1), y ciertos mastigóforos pasan por fases ameboideas estas dos clases se consideraban estrechamente relacionadas, y por ello se clasifican en el subfilo Sarcomastigophora. La clase de los mastigóforos se subdividía en dos subclases: Phytomastigophorea (protozoos de similar apariencia a plantas o fitoflagelados) y Zoomastigophorea (parecidos a animales o zooflagelados). Pero ya esta clasificación no tiene ningún sentido en la actualidad.

  

Fuente: www.slideshare.net/jariaseduardo/protozoarios-y-sus-generalidades 

Figura 1.  Un flagelado solitario: Euglena (Sarcomastigóforos)

El Phylum Sarcomastigophora  comprende tanto a los protozoos que se mueven por flagelos (Mastigoforos) como a los que se desplazan por medio de pseudópodos  (Sarcodinos). Estas características no se excluyen mutuamente. Como poseen flagelos, seudópodos o ambos, comprenden a las (amebas y los flagelados), el cuerpo celular suele ser de forma definida, oval, alargado o esférico, cubierto por una película, o, en ciertos grupos, acorazado. Presentan un núcleo simple ubicado en el centro y se reproducen mediante fisión binaria longitudinal. La reproducción suele ser por escisión múltiple y al menos dos grupos presentan reproducción sexual. Como la  Célula presenta  un solo núcleo por lo que son “homocariotas”,  la reproducción  sexual se denomina  (singamia). También comprende dos subphylas: subphylum Sarcodina y subphylum Mastigophora (Fig 2).

Fuente: Reprodução/Colégio Qi
Figura 2.  Un radiolario, ejemplo de Sarcomastigophora.

El Subphylum Sarcodina incluye amibas  parasitas y de vida libre, de una sola célula, a la cual se le observa fácilmente el citoplasma  dividido en dos partes, una externa hialina denominada  ectoplasma, cuyas prolongaciones forman los seudópodos que permiten el desplazamiento de la amiba, y una interna granulosa o endoplasma donde se ubican todas las organelas citoplasmáticas, durante su ciclo de vida pasan por los estadios de quiste y trofozoito, el quiste (Fig. 3), es el estadio epidemiológicamente importante,  porque es la forma infectante  del parásito y  la encargada de diseminar la infección y  el trofozoito es el estadio trófico, realiza todas las funciones celulares, y produce el daño al hospedero, por tanto es el estadio clínicamente importante.

  

Fuente: www.medicina.udea.edu.co/parasitologia/Sarcodina.html
Figura 3.  Son esféricos u ovales con citoplasma ligeramente granuloso.

El Subphylum Mastigophora está formado por individuos que pueden presentar uno, dos o más flagelos (Fig 4). Los flagelos también sirven  para la captura del alimento y pueden ser receptores sensoriales. Suelen moverse libremente, algunos son sedentarios y pueden forman colonias que comprenden desde pocos hasta miles de individuos. Cada uno de ellos está formado por un filamento (axonema) compuesto por series de microtúbulos paralelos, habitan en abundancia en las aguas dulces y en las saladas, donde, junto con las algas diatomeas, constituyen gran parte del alimento de algunos pequeños animales acuáticos. Cierto número de especies habitan en el suelo. Muchas especies contienen plastos con pigmentos de color; los que poseen clorofila pueden y, por parecer afines a las algas, se clasifican a menudo en la nomenclatura Botánica. Los flagelados de vida libre pueden muchas veces enquistarse para evitar las condiciones desfavorables (Fig 4).

Fuente: http://edutico.blogspot.com/2011_04_01_archive.html

Fig. 4. Ejemplo de un organismo Mastigophora.

Existen los protozoos flagelados de géneros como Tricomonas (Orden Trichomonadida), Giardia (Orden Diplomonadaida), Chilomastix (Orden Retortamonadida), Tripanosoma y Leishmania (Orden Kinetoplastida). Otras muchas especies son parásitas y causan enfermedades importantes, tanto de invertebrados como de vertebrados, incluyendo al ser humano (entre ellas Trypanosoma cruzi causante de la enfermedad de Chagas).

Bibliografía

HICKMAN, C.P., ROBERTS, L.S. y LARSON, A. 1998. Principios Integrales de Zoología. 11ª edición. Editorial McGraw-Hill. Interamericana.

Diccionario Enciclopédico Ilustrado de Medicina Dorland. 1996. McGraw-Hill - Interamericana de España. Vol. 4. ISBN 84-7615-986-2.

Estructura y formación del coral pétreo

Los arrecifes de coral son uno de los hábitats más ricos en el planeta Tierra, es el equivalente a los bosques tropicales de los mares.  Esta rica diversidad de organismos asociados (peces, esponjas, artrópodos, etc.), se benefician de la estructura física que poseen los corales pétreos, y de los esqueletos de carbonato de calcio que construyen a lo largo de miles de años.  Muchas especies de corales se asocian a algunas especies de algas, las que pueden contribuir a incrementar la formación de carbonato de calcio.

 

En esta corta descripción queremos resaltar, cómo es la estructura de los corales pétreos y el desarrollo de colonias.   El mecanismo de formación de las estructuras del esqueleto del coral es basta complejo, pero trataremos de simplificarlo. A simple vista parecen rocas de colores, con formas extrañas como el coral cerebro de mar (fig.1) o de ramas secas, etc.

Fuente: www.reef2rainforest.com

Fuente: www.123rf.com

Fuente: www.123rf.com

Fuente: www.reefnation.com

Es difícil relacionar la estructura de un coral pétreo con la del pólipo. Lo que normalmente observamos es la estructura de la colonia, que puede contener miles de pólipos.  Hay que destacar que muchas especies de pólipos se retraen parcial o completamente durante el día o son muy pequeñas.  En otros casos (por ejemplo, coral cerebro), el plan corporal básico de pólipos se modifica y puede ser un reto ver alguna relación entre la intricada forma y la estructura de pólipos (figura 1).

Fuente: www.tayrona.org
Figura 1. Coral cerebro de mar.

Para comprender la estructura de una colonia de corales pétreos, debemos tener en cuenta cómo se desarrolla una colonia de coral:

•  Una colonia de corales pétreos puede comenzar su etapa inicial, nadando como una larva ciliada denomina plánula.  Un porcentaje grande será depredado o llevada por corrientes de agua a sitios no apropiados, pero en el caso de lograrlo, encuentran superficies duras adecuadas donde se establecerán y harán sésiles.  En otros casos, no existe la plánula, el coral se fragmenta y desprende para adherirse a rocas y convertirán en nuevas colonias.

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•  Después de instalarse, la plánula se convierte en un pólipo.  Esta crece y comienza a secretar un esqueleto de carbonato de calcio por debajo de él.

•  En las especies coloniales, el pólipo comienza a crecer de nuevos pólipos desde la base. Generalmente proceden del pólipo original y se conectan entre sí por tejido. La deposición de materiales que forman el esqueleto se almacenan por debajo de esta capa.

a.  En muchas especies, esta capa de tejido procedente de la base del pólipo, se incrusta al sustrato.

b.   En otros casos los nuevos pólipos no producen yema en la base, sino que se alargan desde los pólipos grandes (por lo que el anillo de tentáculos se convierte en forma de óvalo).  El pólipo se estrecha y alarga en el medio, se divide en dos.  El coral roca en el acuario de arrecife de Augsburg produce nuevos pólipos de esta manera (figura 2).

Fuente: http://web.augsburg.edu/
Figura 2. Coral roca en acuario de Augsburg.

•  Si la colonia segrega un esqueleto de carbonato de calcio de manera bastante uniforme por debajo de la superficie del tejido, la colonia se desarrolla en un montículo, bola, o forma de roca.  Otra alternativa es, si algunas áreas crecen y secretan carbonato de calcio más rápido que otros, esas partes de crecimiento se convierten en ramas.  El resultado de la esta última forma de crecimiento se presenta a continuación:

Fuente: http://web.augsburg.edu/
Figura 3. Formación de coral pétreo.

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La Hydra: un gigante entre seres microscópicos

La Hydra pertenece a la Clase Hydrozoa, la más primitiva del Phylum Cnidaria.  Son organismos solitarios, sésiles, habitan en el agua dulce, su distribución es cosmopolita.  Ellas se encuentran en lagos, estanques, y aguas estancadas, donde la hierba y otro tipo de vegetación están presentes.

La mayoría de hidras son pequeñas, alcanzan un máximo de 30 mm de largo cuando están extendidas completamente.

Algunas poseen algas que viven dentro de la misma, ya que le ofrece refugio y subproductos alimenticios, mientras que las hidras se benefician de productos desarrollados por las algas. También son capaces de sobrevivir en el agua con una baja concentración de oxígeno disuelto debido a que las algas les suministran oxígeno.

Las hidras son carnívoras y se alimentan de pequeños crustáceos como las pulgas de agua (Daphnia) y pequeños gusanos. Aunque sean animales bastante simples, las células urticantes (nematocistos) que utilizan para atrapar a sus presas son estructuras muy complejas. Tienen un número de diferentes tipos de células urticantes, en sus tentáculos.

A continuación les presentamos un video sobre la biología de una estas especies de Hydra:

Las esponjas tóxicas

Hemos visto mucho interés de parte de los estudiantes de Zoología por conocer si algunas especies de esponjas son tóxicas, ya que muchas poseen colores llamativos.  Es debido a esto que hicimos una búsqueda de literatura y encontramos un artículo publicado en la revista Marine Biology en 1977 por Green, donde se hizo una investigación de la ecología de la toxicidad en las esponjas marinas de diferentes latitudes del continente norteamericano.  Green (1977) encontró que la toxicidad en las esponjas que afectaban a los peces aumentaba cuando se disminuye la latitud: el 9% de las 34 especies que habitan en la isla de San Juan (Washington, EE.UU) a una latitud de 48 ° N. El 20% de las 44 especies de la isla de Santa Catalina (California, EE.UU) a una latitud de 33 ° N. El 64% de las 11 especies de la Bahía de Zihuatanejo (Guerrero, México) a 17 ° N y el 75% de las 36 especies de La Blanquilla (Veracruz, México) ubicadas a 19 ° N.  Las esponjas más comunes resultaron ser altamente tóxicas para los peces. Experimentos de alimentación forzada realizados con peces Labridae demostraron la eficacia de la toxina de esponjas. Finalmente, Green (1977) propuso una hipótesis que explica la relación entre la diversidad de especies de peces y la toxicidad de la esponja con el cambio de la latitud.
Nuestra conclusión después de leer otros estudios es que la toxicidad no está relacionada con los colores llamativos.

Los compuestos tóxicos tienen varias categorías: citotóxicas, neuroactivas, toxinas presinápticas. Estos compuestos pueden tener una base de esteroide, péptido - proteínas, o compuestos orgánicos. 

Algunos ejemplos de esponjas tóxicas:

Tedania ignis

Neofibularia nolitangere

 

Fuente: www.exoticsguide.org
Microciona prolifera

Carreteras de larvas

En esta oportunidad les presentamos un video en donde el principal protagonita son las larvas de mariposa, Hylesia que pertenecen a la Familia Saturniidae, subfamilia Hemileucinae. Las larvas tienen su cuerpo cubierto de pelos urticantes que les sirve para protegerse de los depredadores como las aves, además se mantienen en grupo, que aunque puede ser una desventaja, le confiere seguridad.

Cuando salen a buscar su alimento (hojas), forman una fila con su cuerpo siguiendo el rastro químico (feromonas) que produce cada individuo a través de unas glándulas ubicadas en el segmento anal del abdomen. Las concentraciones del químico las hace permanecer unidas, siempre manteniendo la formación cabeza-cola-cabeza. La capacidad de las orugas para discriminar entre senderos se basa en la edad del sendero, lo que les permite moverse de manera eficiente a las zonas de alimentación y encontrar su camino de vuelta al nido o sitio de descanso.