Aíslan bacterias con capacidad curativa

Aíslan bacterias con capacidad curativa
Por Rafael López en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 738

En la lucha contra las enfermedades infecciosas, académicos del Instituto de Investigaciones Biomédicas aislaron un grupo de bacterias con capacidades antibióticas, antitumorales y parasiticidas de las plantas magnolia (Magnolia dealbata Zucc.) y cuachalalate (Amphipterygium adstringens). Al mismo tiempo, descubrieron que algunos de los microorganismos de esos vegetales utilizados por la medicina tradicional producen no sólo un principio activo, sino también 10 compuestos que podrían no haber sido descritos por la ciencia.

Los especialistas, encabezados por Sergio Sánchez Esquivel, se han dedicado a estudiar las bacterias asociadas a la magnolia –árbol ornamental en peligro de extinción por la pérdida de su hábitat– y al cuachalalate con el objetivo de hallar sustancias con propiedades farmacológicas que permitan atacar males infecciosos, sobre todo aquellos que han surgido recientemente y para los que aún no hay tratamientos apropiados.

Contra el Trypanosoma cruzi

El primer paso consistió en localizar y caracterizar unos microorganismos llamados endófitos, porque viven dentro de las plantas; posteriormente, los investigadores lograron aislar varias bacterias del árbol de la magnolia y del cuachalalate.  “De la primera fueron aquellas con capacidad para producir compuestos bioactivos que han resultado efectivos contra el parásito Trypanosoma cruzi, causante de la enfermedad de Chagas, común en el sureste del país, especialmente en Chiapas”, indicó Sánchez Esquivel.

En tanto de la segunda, los universitarios efectuaron el mismo procedimiento, sólo que en este caso aislaron cuatro actinobacterias, grupo que incluye a los principales productores de compuestos farmacéuticos con actividad antibiótica, antitumoral, parasiticida y herbicida. “Ésas (también conocidas como actinomicetos) poseen una actividad antitumoral eficiente y probada contra líneas celulares de cáncer de mama y cervicouterino, en colaboración con el grupo de Leticia Rocha Zavaleta, del mismo Instituto, que estudia diferentes tipos de neoplasias.”

Por otro lado, Sánchez Esquivel y sus colaboradores fueron invitados a ingresar en el programa de indagación multidisciplinaria de la UNAM Nuevas Alternativas de Tratamiento para las Enfermedades Infecciosas (NUATEI), relacionado con la búsqueda de compuestos bioactivos para contrarrestar la amibiasis y la tuberculosis, lo que prueba los alcances del trabajo que se desarrolla en su laboratorio.

Para realizar este tipo de investigación, los científicos cuentan con un espacio equipado con tecnología de punta y una metodología de frontera. Además, dos especialistas se encargan de aplicar los recursos de la minería genómica al utilizar los genomas completos de actinobacterias que han mostrado propiedades farmacéuticas potenciales. “Una vez secuenciados, se detectaron los grupos genéticos involucrados en la síntesis de estos compuestos. Para nuestra sorpresa contienen, en conjunto, cerca de 50 rutas diferentes, con lo que se nos planteó la pregunta: ¿cuál identificar?”

Según Sánchez Esquivel, estas actinobacterias no producen de manera simultánea el medio centenar referido. “Todo dependerá de las condiciones en que se encuentren”, señaló. Los universitarios saben que aquellas que han sido estudiadas poseen actividad antibiótica o antitumoral, pero también –y esto es lo más novedoso– 10 compuestos que quizá nunca antes fueron descritos. “Ningún otro laboratorio del orbe tiene estos microorganismos, lo que abre un panorama inmenso para detectar compuestos de interés farmacéutico potencial”.

Hospedero heterólogo

En la producción específica de los compuestos seleccionados, otra vertiente de análisis se dirige a utilizar un hospedero heterólogo (diferente de la bacteria productora), que puede ser de la misma especie o de otra, y que previamente ha sido manipulado genéticamente para lograr sólo la sustancia deseada. “El proceso de expresión heteróloga consiste en separar una región del cromosoma e introducirla en otro hospedero. Éste puede crecer y reproducirse, pues tiene toda la información genética para ello, pero no va a crear ningún otro antibiótico o antitumoral que no sea el que se agregue”, apuntó.

Después de reportar con éxito este hallazgo se abre un largo periodo para elaborar productos farmacéuticos. “Esperemos que en los próximos tres años podamos concretar los primeros y, de este modo, generar conocimiento y preparar recursos humanos”, finalizó.

Parásitos epicarideos afectan a crustáceos

Parásitos epicarideos afectan a crustáceos
Por Michel Olguín en la Gaceta de la UNAM Núm. 4, 717

Los epicarideos afectan a camarones, cangrejos y langostinos de diversas especies que, por la contaminación, cambio climático y sobrepesca, han reducido sus poblaciones. Estos animales son parásitos de crustáceos y, a la vez, hiperparásitos del mismo grupo, explicó Ramiro Román Contreras, investigador del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología.

Son organismos ampliamente extendidos y se encuentran en profundidades que van desde niveles someros en agua dulce o marina hasta a más de cinco mil metros bajo el océano.

Su ciclo de vida es complejo, pues se adhieren a un hospedero y desarrollan tres tipos de larva antes de alcanzar la madurez.

La primera es una libre nadadora llamada epicaridium; la segunda, microniscus, que por medio de metamorfosis sucesivas se convierte en la tercera, una variante denominada cryptoniscus, infectiva que se adosa a un hospedero juvenil definitivo, donde se transformará en hembra.

La segunda larva en llegar se transforma en macho y promoverá el crecimiento y desarrollo de su compañera. Así, en cinco o seis semanas alcanzarán la madurez y empezarán a reproducirse.

Situación de México

México está entre los cuatro primeros lugares de biodiversidad global, y aunque este tipo de criaturas habita en casi todos los ambientes acuáticos del territorio, las especies de epicarideos registradas en el Océano Pacífico nacional no sobrepasan las 30.

En el Atlántico nacional se han enlistado no más de 32; al sumar ambas vertientes hacen cerca de 10 por ciento del total de las variedades descritas en el mundo, algunas de ellas (incluso dos géneros nuevos en la República) fueron detalladas por el investigador, quien considera que la complejidad de este grupo está subrepresentada en el país. “Mundialmente hay menos de 10 especialistas en estos organismos: en Estados Unidos hay cuatro, dos en Sudamérica, una en China y en México estoy junto con Jesús Romero Rodríguez, graduado el año pasado bajo mi dirección.”

Los animales parasitados viven menos que los sanos, pues los epicarideos consumen hasta 30 por ciento de la sangre de su hospedador. Físicamente, este organismo puede observarse en los crustáceos porque su presencia es obvia a través del caparazón, donde se notan abultamientos en uno o ambos lados, lo que no sólo los hace más visibles para los depredadores, sino que además al cargar peso adicional pierden agilidad y son presa fácil.

Su presencia tiene consecuencias negativas y se les considera castradores del hospedero. Por ejemplo, si un camarón produce 200 mil huevecillos, al ser infestado esta cifra se reduce a menos de 10 por ciento, incluso los individuos afectados no alcanzarán la talla ni el peso deseables.

¿A quiénes afectan?

Las poblaciones de camarones comerciales en Australia, Hong Kong, India y Filipinas son gravemente dañadas por parásitos de la subfamilia Orbioninae, específica de individuos de las especies Penaeus semisulcatus, Metapenaeopsis stridulans, M. mogiensis, Parapenaeopsis stylifera, Fenneropenaeopsis indicus y Solenocera crassicornis.

En algunos casos, alteran hasta 70 por ciento de sus ejemplares, lo que ocasiona pérdidas millonarias.

Representantes de la subfamilia Orbioninae no han sido reportados en las costas americanas; sin embargo, en el Mediterráneo oriental se han observado concentraciones de Farfantepenaeus aztecus (camarón endémico y económicamente importante en las pesquerías del Golfo de México) atacado por el Epipenaeon ingens, un parásito branquial.

Ello sugiere que el F. aztecusnacional puede ser perjudicado si estos seres son introducidos al país. Ello conlleva al riesgo de que los crustáceos de la región se vean amenazados por ésta o variedades similares en el corto o mediano plazos, lo que impactaría a uno de nuestros recursos pesqueros más importantes.

Para finalizar, destacó que se desconocen sus repercusiones en el consumo humano, pues se ha avanzado primordialmente en el conocimiento de su biología, diversidad, distribución y efectos sobre los hospedadores naturales. “Aún queda mucho por investigar”.

Descubren especie de luciérnaga endémica de Tlaxcala

Descubren especie de luciérnaga endémica de Tlaxcala
Por Javier Salinas Cesáreo en Jornada

Una nueva variedad de luciérnaga, a la que por el momento se ha denominado X, fue descubierta por investigadores y alumnos de la Universidad Autónoma Chapingo (UACh). El insecto se concentra en una extensión de 40 hectáreas del ejido Miguel Lira y Ortega del municipio de Nanacamilpa, en Tlaxcala.

Rodolfo Campos Bolaños, investigador de la división de ciencias forestales (Dicifo), explicó que la especie es probablemente endémica de Nanacamilpa y puede tener una antigüedad de 50 años en la zona. Vive en campo abierto y en áreas de cultivo y boscosas, en las que generalmente se concentra la luciérnaga Macrolampis palaciosi.

Agregó que la especie X fue descubierta durante el estudio de la luciérnaga Macrolampis palaciosi por el alumno Moisés de Jesús de la Cruz, quien es asesorado por profesores de la Dicifo.

Precisó que luego de realizar algunas observaciones y comparaciones, se determinó que la Xera diferente a la M. palaciosi; por ello se acudió al doctor Santiago Zaragoza Caballero, investigador del Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México, experto en el tema, quien confirmó que no se tiene registro de esta variedad de luciérnaga, por lo que se trabaja en la clasificación del género y especie. El Colegio de Posgraduados colabora en la morfología y toma de microfotografías.

Las hembras no vuelan

Destacó que las características de la nueva variedad de luciérnagas son que las hembras viven en el suelo, son más grandes que la M. palaciosi (de la cual se sabe que es endémica del lugar), su forma es larviforme y los adultos son más grandes, tanto machos como hembras. La temporada de comportamiento de reproducción es de febrero a abril, mientras la de la otra es de junio a agosto, además de que su época de apareamiento es diferente.

De la Cruz, asesorado por los investigadores José Tulio Méndez Montiel y Campos Bolaños, colectó varios ejemplares que están en las instalaciones de la UACh para estudiar los detalles sobre esos animales, que permitan conocer su comportamiento y ciclo biológico. Para los estudiosos lo más importante es la conservación de ese insecto, ya que los sitios en los que habita son peligrosos para su supervivencia.

Factores de riesgo

Méndez Montiel explicó que la luciérnaga X vive cerca de plantaciones de papa, cebada, maíz, trigo, avena y haba, en las que se hace un uso indiscriminado de plaguicidas.

Como la hembra no vuela, que es la encargada de la reproducción, no se puede hablar de una migración, y la presión que se ejerza sobre un lugar donde habita repercutirá en la siguiente generación, agregó.

A los investigadores de Chapingo les preocupa el ecoturismo que se practica en la zona, debido a que en esa área del estado de Tlaxcala hay al menos 10 santuarios de luciérnagas que pueden ser potencial económico para los pobladores de Nanacamilpa.Si el ecoturismo se realiza de forma ordenada se conservan los ecosistemas del país, señaló.

Leopoldo Mohedano Caballero, otro de los expertos, reiteró que la especie X, al estar en campo abierto y cerca de los cultivos de pastoreo, es más susceptible a desaparecer. No se debe olvidar también el aprovechamiento de los recursos forestales, por lo que es necesario un programa de protección en la zona.

Campos Bolaños señaló que en respuesta a las recomendaciones para la protección de la especie, se ha entrenado a los guías de turistas para que se proporcione información a los visitantes sobre las características biológicas de las luciérnagas para que las conozcan y las protejan.

Es necesario que los productores eviten utilizar plaguicidas; y en los lugares en los que se han comenzado actividades de ecoturismo se pide que planeen senderos y avistamientos para no afectar el área.

Desarrollan plantas metabolismos más ácidos para sobrevivir

Desarrollan plantas metabolismos más ácidos para sobrevivir
Por Mariana Dolores en la Academia Mexicana de Ciencias

Plantas como los agaves, las cactáceas, el aloe, las piñas y algunas crasuláceas forman parte de la gran diversidad de especies que posee nuestro país, las cuales pueden crecer en lugares con baja disponibilidad de agua, como son zonas desérticas, áridas y semiáridas, debido en gran medida al tipo de metabolismo que tienen y el cual les ha permitido adaptarse a estos climas.

“Desde hace varios años se detectó un ciclo de cambios en la acidez de los tejidos de las plantas, por primera vez en especies de la familia de las crasuláceas, al que se le llamó Crassulacean acid metabolism (CAM), este metabolismo es tan sólo uno de los tres tipos de fotosíntesis que se realizan en las plantas vasculares para la asimilación del CO2 de la atmósfera”, explicó el doctor José Luis Andrade Torres, del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY).

A diferencia de las otras fotosíntesis, en la fotosíntesis CAM las plantas fijan el CO2 principalmente por la noche con el uso de la enzima PEPC, un proceso que les permite hacer un uso más eficiente del agua. “Las hojas de estas plantas abren los estomas por la noche en vez de hacerlo durante el día, de esta forma pierden menos agua”, añadió el investigador.

Lo peculiar de este comportamiento se resume en que la enzima que fija el bióxido de carbono es muy activa y produce ácidos orgánicos, los cuales se almacenan en las grandes vacuolas, y gracias a las características de las células, propician el gran tamaño. Al día siguiente estos ácidos salen de las vacuolas y se descomponen para dar lugar a que el bióxido de carbono se fije por el medio habitual de todas las plantas, siendo estos los principales pasos metabólicos de la fotosíntesis CAM.

Plantas como las suculentas terrestres —aquellas que han engrosado su tallo para almacenar más agua— y muchas epifitas, que crecen sobre los arboles pero no son parásitas, han desarrollado un metabolismo ácido que les permite sobrevivir al administrar el agua de manera más eficiente.

Para detectar las variaciones en la acidez de las plantas, explicó el investigador integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, es necesario hacer dos titulaciones del tejido (análisis químicos), al anochecer y otra al amanecer, con una solución alcalina de hidróxido de potasio o hidróxido de sodio. La acidificación se expresa como el incremento nocturno del ácido málico en unidades equivalentes de acidez o concentraciones de iones hidrógeno por área o por volumen de agua de los tejidos.

Del origen a la evolución

El doctor Andrade Torres precisó que la fotosíntesis C4, la cual hace referencia a otro de los tipos de fotosíntesis, y la CAM son ejemplo de los mecanismos que han surgido en la evolución de las plantas para disminuir la pérdida de energía asociada a la fotorespiración.

Ambos tipos de fotosíntesis utilizan la enzima PEPC para fijar el CO2, pero además esta enzima se encuentra en todas las células vegetales realizando funciones relacionadas con la síntesis de aminoácidos y regulación del pH.

“En particular, las células estomáticas tienen una alta concentración de PEPC y vacuolas de gran tamaño — otra de las características comunes en plantas CAM—, por lo que se ha planteado que la evolución del CAM surge cuando los caracteres expresados en los estomas se presentan en las células del mesófilo. De esta manera, el desarrollo de la fotosíntesis CAM no involucra la creación de nuevos genes, sino modificaciones en la regulación de los ya existentes. Se cree también que las primeras plantas CAM reutilizaban el carbono de la respiración”, explicó el especialista en ecofisiología vegetal en la Unidad de Recursos Naturales del CICY.

A partir de estas plantas evolucionaron especies que requerían de manera más estricta del uso de carbono fijado durante la noche y se suprimió completamente la toma de carbono durante el día. “La fotosíntesis CAM es costosa e implica limitaciones en la toma del carbono, pues las plantas sólo lo pueden tomar durante la noche; además las plantas han aprendido a ocupar ambientes desfavorables en los que otras, con fotosíntesis común, no podrían sobrevivir”, destacó el investigador.

En México sólo se conoce el 3% de la diversidad de los hongos

En México sólo se conoce el 3% de la diversidad de los hongos
Por Noemí Rodríguez González en la Academia Mexicana de Ciencias

La importancia ecológica de los hongos radica en que descomponen la materia orgánica -hojarasca, ramas y troncos- de los bosques, jardines y terrenos baldíos, para reincorporarla al suelo. Sin embargo, en los estudios acerca de la diversidad biológica en general, los hongos no son tomados en cuenta, en parte por los pocos estudios que se han hecho acerca de ellos, señaló el doctor Gastón Guzmán Huerta, de la Unidad de Micología del Instituto de Ecología, de Xalapa, Veracruz.

Los hongos son organismos independientes de los vegetales y de los animales, por su naturaleza química, nutrición y reproducción, por lo que constituyen el Reino Fungi, para diferenciarlos de los Reinos Vegetal y Animal. Para el caso de México, el micólogo Guzmán Huerta ha calculado que en el país existen más de 100 mil especies, de las que se solo se conocen cerca de tres mil.

En un bosque o jardín, gracias a los hongos, se forma el humus –sustancia rica en carbono orgánico–, pero también hay hongos que viven de las raíces de las plantas, en una relación de ayuda mutua, se trata de los hongos micorrícicos que son vitales para el mantenimiento de los bosques y de varias plantas, por lo tanto el estado de conservación de estos organismos dependerá de la conservación de sus hábitats. En este sentido, la contaminación, la deforestación y la urbanización son los principales factores que ponen en riesgo la existencia de los hongos.

Los hongos y los líquenes -hongos asociados con algas- pueden ser bioindicadores del estado de los hábitats debido a que algunas especies de hongos y líquenes indican el grado de perturbación de un lugar, o por el contrario, el grado inalterable de una formación vegetal, ya sea un bosque o una selva. Un ejemplo de lo anterior es un liquen que crece sobre la corteza de los árboles formando círculos blancos alternados con círculos rojos, de 2-5 centímetros de diámetro, y cuya presencia indica que el bosque de niebla o mesófilo de montaña está poco alterado; mientras que su ausencia es señal de la alteración del ecosistema.

Lo que comúnmente se conoce como “hongo”, por ejemplo en el caso de las setas o los champiñones, son en realidad fructificaciones del hongo, en ellas están las células reproductoras que forman las esporas, a través de las cuales el hongo se dispersa; es decir, el “verdadero” hongo es una masa algodonosa blanca llamada micelio por donde se absorben las sustancias nutritivas del sustrato en el que el hongo crece.

Para su estudio, los hongos son clasificados por el tamaño de sus fructificaciones en: micromicetos, los que no tienen fructificaciones o son microscópicas, como son los mohos, las levaduras y los parásitos de plantas, animales y el hombre; y macromicetos, los que tienen fructificaciones visibles.

Además de su importancia en la reproducción del hongo, las fructificaciones son la base para identificar a qué especie pertenece un hongo, aunque “en el caso de las especies comestibles y de las venenosas no existe una regla en particular, únicamente la experiencia, tal es el caso de los campesinos, quienes para identificar un hongo comestible toman en cuenta el color de la fructificación, el cambio de la misma al maltratarse, el olor y el sabor”.

En este sentido, Guzmán Huerta, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, calcula que en nuestro país –en los bosques, praderas, jardines y en las zonas desérticas– hay más de 200 especies de hongos comestibles y todas ellas dependen de la humedad, por lo que crecen, generalmente, durante la temporada de lluvias.

Una vida dedicada al estudio de los hongos

La principal línea de investigación del doctor Guzmán son los hongos macromicetos y el inventario de los mismos. El libro “Identificación de los hongos” (1977), el primero en su tipo escrito en México y en América Latina, tuvo el objetivo de que con nociones elementales de hongos, el lector pudiera distinguir cada especie sin necesidad de recurrir a su análisis al microscopio.

El biólogo, que se ha dedicado desde 1963 al estudio de los hongos macromicetos, también publicó el libro “Hongos de parques y jardines y sus relaciones con la gente”, siguiendo la misma metodología de su primera publicación, así como “Los Hongos de El Edén”, que representó una primera contribución para conocer los hongos tropicales de México. Entre los planteamientos de estos trabajos, destaca que no todos los hongos son venenosos y que ninguno de los que son venenosos y mortales crece en parques y jardines.

Por su toxicidad los hongos pueden ser agrupados en tres categorías: gastrointestinal, cerebral y mortal. Los primeros se manifiestan media hora después de ingerirlos, con vómitos y diarreas; la persona se recupera tras vomitar o al recurrir a lavados intestinales. Los hongos de tipo nervioso, conocidos como alucinógenos, provocan una intoxicación de tipo cerebral media hora después de la ingestión y se manifiesta con alucinaciones; los trastornos duran aproximadamente cinco horas, después de las cuales la persona queda en condiciones normales.

Respecto a los hongos que producen la muerte, que en el caso de México son tres especies fáciles de distinguir por el color blanco en todas sus partes, la intoxicación se manifiesta 24 horas después de ingerirlos, con vómitos y diarreas sanguinolentas, ya que la sustancia tóxica de estos hongos -un alcaloide- ataca el hígado. Cabe señalar que también existen hongos medicinales que combaten la diarrea, son purgantes o coagulan la sangre de heridas.

Investigador de la UMICH estudia el papel de las bacterias en el crecimiento vegetal

Investigador de la UMICH estudia el papel de las bacterias en el crecimiento vegetal
En La Jornada

La raíz es una parte esencial de las plantas, a través de ella absorben agua y nutrientes, y existen bacterias promotoras del crecimiento vegetal que tienen un efecto positivo en la arquitectura de la raíz, lo cual se traduce en la capacidad de la planta para aprovechar mejor el agua y los nutrientes, lo que a su vez se refleja en la reducción del uso de fertilizantes.

Por ello, el doctor Randy Ortiz Castro, de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMICH), trabaja en la identificación de bacterias relacionadas con la capacidad de promover el crecimiento vegetal –también denominadas bacterias PGPR, siglas en inglés de Plant Growth Promotion Rizobacteria– y también trata de entender los mecanismos moleculares que conllevan a la promoción del crecimiento vegetal, cuál es el papel que juegan los nutrientes del suelo en las comunidades bacterianas y el crecimiento de las plantas, así como el posible efecto de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal contra algunos hongos patógenos.

Si bien algunas bacterias pueden vivir de manera independiente de otros organismos, existen otras, tanto patógenas como benéficas, que están asociadas a un huésped.

Una bacteria es patógena cuando tiene capacidad de implantarse en el huésped y crear trastornos en él. En cambio, las bacterias benéficas, particularmente asociadas a plantas, encuentran en la rizosfera un nicho favorable para su crecimiento. La rizosfera es la parte del suelo que rodea la raíz de la planta donde las bacterias encuentran diferentes sustancias como aminoácidos, proteínas, enzimas, azúcares, ácidos orgánicos y vitaminas, las cuales utilizan como fuente de energía o carbono. Al mismo tiempo, las bacterias ayudan a la planta a fijar nutrientes como nitrógeno, fósforo o hierro, también le proveen hormonas –fitohormonas– para aumentar su crecimiento y dan a la planta una respuesta inmune contra el ataque de otros patógenos.

A las leguminosas, como los frijoles o las lentejas, están asociadas ciertas bacterias del género Rhizobium y los exudados que las leguminosas producen activan en estas bacterias la transcripción de genes –particularmente de genes Nod– que generan algunos carbohidratos con actividad fitohormonal, con esto se activa la comunicación entre las bacterias y las leguminosas. Esta comunicación trae consigo modificaciones en la raíz de la planta; es decir, la bacteria encuentra dentro de la raíz un ambiente propicio para vivir y ayuda a la planta a fijar nutrientes, dijo el investigador.

Señales químicas

Las bacterias utilizan moléculas pequeñas como señales químicas para comunicarse entre sí, este proceso de comunicación denominado quorum-sensing (QS), necesita la producción, liberación y detección de factores hormonales conocidos como autoinductores; la concentración de estos compuestos químicos depende de la densidad de la población de las bacterias que viven juntas.

Muchas bacterias que están asociadas a la parte del suelo que rodea la raíz, principalmente bacterias Gram negativas, como es el caso de Pseudomona aeruginosa, producen moléculas, como las N-acil-L-homoserina lactonas para regular su comunicación celular o quorum-sensing, que también son objeto de estudio del científico adscrito al Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de la UMICH.

El interés del doctor Ortiz por estudiar el papel de las N-acil-L-homoserina lactonas y los ciclodipéptidos en las plantas, partió de un experimento realizado con anterioridad en el laboratorio durante sus estudios de maestría, en el que se mostró que las plantas eran capaces de responder a las moléculas bacterianas N-acil-L-homoserina lactonas, modulando el crecimiento de la raíz primaria y estimulando la formación de raíces laterales en plantas Arabidopsis thaliana.

“Por otra parte, estudios previos en plantas Medicago truncatula mostraron que alrededor de 150 proteínas vegetales respondían a la aplicación de las moléculas de origen bacteriano N-acil-L-homoserina lactonas”, apuntó.

El proceso de comunicación celular de la bacteria P. aeruginosa es regulado por las N-acil-L-homoserina lactonas, y el investigador en conjunto con otros especialistas evaluaron el efecto de estas moléculas de origen bacteriano sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, como parte de la tesis de doctorado Estudio de la participación de las N-acil-L-homoserina lactonas y ciclodipéptidos en la regulación del desarrollo vegetal por bacterias del género Pseudomonas.

En dicho trabajo, los investigadores se percataron de que al modificar la producción de N-acil-L-homoserina lactonas, el desarrollo de la planta se veía afectado y se estimulaba la formación de raíces laterales y el crecimiento vegetal en plantas de A. thaliana. Con esto se documentó que dicho crecimiento se debe a la producción de tres ciclodipéptidos que estimulan el crecimiento vegetal.

De ser una bacteria patógena, los especialistas encontraron que, P. aeruginosa pasó a ser una bacteria benéfica. Al parecer la modulación en la producción de estas N-acil-L-homoserina lactonas cambia el perfil de producción de otros compuestos, como los ciclodipéptidos, los cuales ejercen un efecto positivo sobre la elongación de la planta, la formación de las raíces laterales, la división celular y el crecimiento vegetal.

Pensábamos que si la bacteria no producía las N-acil-L-homoserina lactonas, la planta no iba a responder ante la presencia de la bacteria, pero sucedió lo contrario, alteró el crecimiento de la raíz y potenció el desarrollo de la planta.

Las moléculas bacterianas identificadas por Ortiz Castro podrían ser utilizadas para la formulación de productos agrícolas, tanto químicos como biológicos, que optimicen el uso de fertilizantes en cultivos.

Crea el Instituto de Ecología-UNAM microarreglo que detecta patógenos intestinales

Crea el Instituto de Ecología-UNAM microarreglo que detecta patógenos intestinales
Por Laura Romero en la UNAM Núm. 4, 706

En el Instituto de Ecología, el equipo dirigido por Valeria Souza desarrolló un microarreglo para detectar microorganismos enteropatógenos en muestras ambientales y biológicas que, simultáneamente, descubre a causantes de enfermedades diarreicas.

En conferencia de medios, explicó que “la diarrea ocasiona el deceso de cerca de medio millón de niños todos los años en el orbe, principalmente donde no hay agua segura, porque ésta es el principal vehículo de ese padecimiento”. En tal sentido, este microarreglo es un enorme avance y podría prevenir esas muertes.

Membrana con ADN

Este mecanismo de diagnóstico, que permite obtener resultados en un solo día, consiste en una membrana hecha de un acetato especial que contiene ADN, es decir, pequeños puntitos con 180 genes (y que pronto serán 300) de parásitos, protozoarios, amibas, giardias, shigella, salmonella, cólera, Escherichia coli y cualquier otro bicho relacionado con el intestino.

Con esta membrana también será posible conocer a las enfermedades emergentes. Por su potencial será factible tener tres modelos: para hospitales, granjas y agua.

Basta con tomar una muestra de esta última o heces del paciente o el animal, extraer el ADN completo y marcarlo con fluorescencia para compararlo con la membrana. Si hay puntos con reconocimiento, es decir, que embonan porque tienen información genética similar hasta en 70 por ciento, significa que existe uno o varios males presentes.

Esta herramienta de diagnóstico puede ser usada por un joven de 15 años en el bachillerato o un técnico en una granja camaronera de cualquier tipo. Comparado con los de la actualidad, este instrumento es mucho más económico y se basa en una tecnología que se sabe que funciona desde hace 60 años: la hibridización ADN-ADN. “Es fácil, barata y muy sensible a muchos patógenos que no podemos ver de otra manera”, refirió Souza.

Una empresa que financió parte de los viajes de campo el año pasado y comprobó el funcionamiento, se encuentra en proceso de adquirir la patente a la UNAM y hacer este desarrollo comercialmente disponible. Además, se buscará obtener la internacional.

Versatilidad

Cecilia Ximénez, integrante del Hospital General y colaboradora del proyecto, destacó que el microarreglo tiene una versatilidad enorme, tanto en el campo ecológico como en la industria de los alimentos, que es la fuente de infección para el humano, en particular en cuanto a las afecciones diarreicas. Por ello, el invento permite predecir dónde podría ocurrir un brote importante, como el cólera y tener la capacidad de tomar decisiones.

Igualmente, puede utilizarse en la fase de diagnóstico en hospitales, al lado de la cama del enfermo; los resultados de un coprocultivo tardan tres días, esta prueba uno solo, y posibilita al médico determinar un tratamiento específico y adecuado en un tiempo récord, resaltó.

La membrana puede usarse en estudios epidemiológicos masivos, para establecer geográficamente dónde están en mayor riesgo y requieren más recursos con el propósito de prevenir brotes epidémicos, impidiendo así la muerte de muchos infantes. Nos hemos propuesto dar a las instituciones de salud las herramientas adecuadas para ese objetivo, dijo.

Investigación aplicada

César Domínguez Pérez-Tejada, director de Ecología, apuntó que esa instancia tiene una tradición muy larga de investigación en ciencia básica; “esta es la segunda ocasión en que hablamos de una patente que surge de las tareas de este Instituto. Queremos impulsar la parte aplicada, la vinculación”.

A su vez, Juan Manuel Romero Ortega, titular de la Coordinación de Innovación y Desarrollo, expuso que esta creación obtuvo el tercer lugar en el Programa de Fomento al Patentamiento y la Innovación de la UNAM, uno de los esquemas de esa entidad para promover la cultura al respecto, así como la protección de la propiedad intelectual.