AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro...

17
AÑO 6 NO. 1 ENERO 2014 EMPRESA CERTIFICADA INTERNACIONALMENTE EN ISO 9001:2008 REVISTA TRIMESTRAL CIENTÍFICA, PUBLICADA POR EL PROGRAMA DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD ENTRE LABORATORIOS Proveedor de Ensayos de Aptitud acreditado por ema para los alcances indicados en el escrito con número de acreditación PEA-CLI-04. Acreditado a partir de 2011-05-04. www.pacal.org Incluída en IMBIOMED, http://www.imbiomed.com

Transcript of AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro...

Page 1: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

AÑO 6 NO. 1ENERO 2014

EMPRESA CERTIFICADA

INTERNACIONALMENTEEN ISO 9001:2008

REVISTA TRIMESTRAL CIENTÍFICA,PUBLICADA POR EL PROGRAMA DE

ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD

ENTRE LABORATORIOS

Proveedor de Ensayos de Aptitud acreditado por ema para los alcances indicados en el escrito con número de acreditación PEA-CLI-04. Acreditado a partir de 2011-05-04.

www.pacal.org Incluída en IMBIOMED,http://www.imbiomed.com

Page 2: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

2

5

4

15

18

21

25

26

CONTENIDODr. Sergio I. Alva EstradaDirector General

L.A.E. Aimee Alva MartínezDirectora Administrativa y de Planeación.

Dra. en C. Patricia Flores GuzmánEditor

Dra. en C. Patricia Flores GuzmánCaribel Palomar CollCorrector de Estilo

Lic. Armando Esparza GómezPublicidad

D.C.G. Karina Montoya BecerraD.G. Mario Luis Terrazas RuízDiseño Editorial

Consejo EditorialDr. Sergio I. Alva EstradaDr. Sergio Alva MartínezDr. Francisco Durazo QuirozDr. Andrés Romero RojasQFB Carlos Ponce HernándezM. en C. Rosa María Sánchez ManzanoQBP Carlos Aquino SantiagoQBP Mercedes Cabañas CortezDra. en C. Patricia Flores GuzmánM. en C. Vicente de María y Campos OteguíDr. Felipe García Malo Bautista

Directorio

REVISTA PACAL MedLab, Año 6, N° 1 Ene-Mar. 2014, es una publicación trimestral editada por el Programa de Evaluación de la Calidad. Alhelí No. 78, Col. Nueva Sta, María Del. Azcapotzalco, C.P. 02800, Tel. 5341-3014www.pacal.org, [email protected] responsable: Dra. en C. Patricia Flores Guzmán. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo en trámite. ISSN en trámite. Impresa por Grupo Fauvi S.A de C.V. Av. Paseo de la Reforma 222-100 Piso 1, Col. Juárez, C.P. 06600, Deleg. Cuauhtémoc, México, D.F. Tel +52(55) 1253 7388. Este número se terminó de imprimir el 30 de Diciembre del 2013 con un tiraje de 3,500 ejemplares.Las opiniones expresadas por los autores nonecesariamente reflejan la postura del editor de la publicación.Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del PACAL.

Esta revista se imprimió en la Ciudad de México en los talleres de:Grupo Fauvi S.A de C.V. Av. Paseo de la Reforma 222-100 Piso 1, Col. Juárez,

C.P. 06600, Deleg. Cuauhtémoc, México, D.F. Tel +52(55) 1253 7388

Editorial MedLab

Brucelosis

Entrevista: Apoyo psicológico a pacientes con Cáncer de mama.

60 Años han pasado desde la publicación del escrito de Watson y Crick sobre la doble hélice

60 Años de la presentación de la doble hélice del ADN y el auge de las ciencias -Ómicas

Ciencia y Naturaleza

60 años del modelo de la doble hélice:Re-evolución en la enseñanza de la biología

Page 3: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

4 5

Editorial Medlab Pacal

Llevo muchos años dedicándome a la ciencia y aún me emociono cada vez que leo sobre el modelo de la doble

hélice: Para mí, es el gran avance del siglo pasado, en un siglo lleno de grandes momentos. Podemos dividir, de hecho, la ciencia antes del modelo de la doble hélice y después de él, si bien el alcance real del diseño no se ha limitado a esta área del conocimiento: lo podemos percibir en esculturas, artes visuales, joyería y juguetes, convirtiéndose en un icono cultural del siglo XX.

El prepararme para esta edición del aniversario de diamante del modelo de Watson y Crick, implicó para mí, como editor, un recorrido por la ciencia del último siglo. Me permitió re-andar el camino que grandes investigadores hicieron antes de mí; de ninguna manera creo estar al nivel de ellos, pero si puedo imaginarme bajo su piel, intuyendo que los resultados obtenidos significaban algo grande, golpeándose la cabeza, deseando tener más inteligencia para poder entender sus datos, tratando de encontrar una explicación lógica y coherente; puedo observarlos con la emoción que se siente de esperar a ver el resultado, sin poder dormir la noche previa, apenas atreviéndote a soñar que el resultado confirmará tú hipótesis. Eso, los que nos dedicamos a hacer ciencia, modesta o no, lo hemos sentido: ese cosquilleo que inicia desde el estómago y culmina en la cabeza cuando te das cuenta que acabas de entender algo que hace unos minutos no podías descifrar. Es un sentimiento único, independientemente que otra persona en el mundo acabé de llegar al mismo razonamiento o tenga experimentos más elegantes que confirmen lo mismo, o que lo haya entendido antes que tú.

La historia del descubrimiento de la estructura del ADN está llena de anécdotas interesantes, algunas ampliamente criticadas (el papel de los trabajos de Rosalind Franklin así como algunas demandas por las personas que aparecen en la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar” de los hechos, por mencionar algunas), pero otras, las relacionadas con los hechos científicos son realmente interesantes, porque para llegar al evento final se tuvo que preparar el terreno por otros. Ahora, 60 años después del establecimiento del modelo de la doble hélice, con el genoma humano decodificado, es importante cuestionarnos como se aprecia esta información, si sigue siendo válido considerar que todo lo que somos se resumen en la información contenida en los genes, si es aceptable considerar solo ese compendio de herencia para las tecnologías del futuro o si es permitido ampliar nuestro panorama. Por ello, le pedimos a tres de los colaboradores de la revista, que nos enviaran una nota relacionada con el aniversario del modelo del ADN.

Por un lado, podemos recrear la parte histórica de mano de la M en C María del Carmen Ochoa, conociendo y reconociendo a

I. Historia.

La sintomatología clínica de brucelosis ya había sido descrita desde los tiempos de Hipócrates. Recientemente se ha

documentado el hallazgo de esqueletos humanos encontrados en lo que fuera Herculaneum (pueblo destruido por la erupción del volcán Vesubio en 79 A.C.), que presentaban lesiones semejantes a las que provoca Brucella en un estadío crónico, además se observaron bacilos cortos parecidos morfológicamente a Brucella spp., mediante microscopía electrónica en un queso carbonizado con una edad de 2,000 años. En 1859, Marston describió la enfermedad por primera vez y la diferenció de la fiebre tifoidea. En 1884, el capitán David Bruce fue enviado a la isla de Malta y fue ahí donde aisló a una bacteria de hígado humano a la que nombró Micrococcus melitensis y que, posteriormente, fue renombrada como Brucella en honor a Bruce. Por su parte el médico maltés Themistocles Zammit, aisló Brucella de cabras de la isla de Malta. Con estos hallazgos se comprobó que las cabras eran transmisoras de la bacteria. La leche fresca de cabra era muy

popular en la isla de Malta, así como los quesos frescos que vendían a la puerta de los hogares los granjeros. En 1895, el veterinario danés Benhard Bang describió un nuevo patógeno que aisló de la leche de vaca y al que llamó Bacillus abortus. En 1914, Traum aisló Brucella suis de un cerdo en Estados Unidos. En los años 90´s se describieron nuevas especies de Brucella aisladas de mamíferos marinos.

II. El género Brucella. Históricamente las especies del género Brucella se clasifican por su preferencia de hospedero, su patogenicidad y metabolismo. Actualmente el género se compone de 6 especies clásicas con sus biovares: B. melitensis biovares (bvs) 1-3 (principalmente se aisla de borregos y cabras), B. abortus bvs 1-6 y 9 (de vacas y bóvidos), B. suis bvs 1-3 (de cerdos), bv. 4 (de venados) y bv. 5 (de pequeños roedores), B. ovis (de borregos), B. neotomae (de ratas del desierto), B. canis (de perros). En las últimas décadas se han descrito nuevas especies de Brucella, entre ellas: B. ceti (aislada de ballenas

M. en C. María Rosario Morales-García1,2, Dr. Eric Daniel Avila-Calderón1, M. en C. Aurea Itzel Morales-Estrada1, M. en C. Minerva Georgina Araiza-Villanueva1, Dra. Rosa Margarita Hernández-Velez3, M. en C. Rosa Lilia Guzmán-Hernández1, Dra. Araceli Contreras-Rodríguez1. 1. Departamento de Microbiología, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas, Instituto Politécnico Nacional. CP 11340. México, D.F. México2. Departamento de Investigación, CICATA-Querétaro, Instituto Politécnico Nacional. CP 76190. Querétaro, Qro. México.3. Departamento de Química, Bioquímica y Ambiental, Instituto Tecnológico de Villahermosa, Carretera VHSA-Frontera Km 3.5, CP 86060. Villahermosa Tabasco, México.Autor para correspondencia: Dra. Araceli Contreras-Rodríguez,[email protected]

Artículo de Revisión

BRUCELOSIS

Recibido y aceptado 10 de diciembre de 2013.

5 www.pacal.orgMorales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-144www.pacal.org

varios de los principales científicos que sentaron las bases para llegar al modelo final en 1953. De esta reseña, nos pasamos a discutir sobre si debemos (la comunidad científica) seguir enfocados en tratar de encontrar el origen y solución de todos los males humanos en el genoma, o si tenemos que empezar a considerar que este es tan solo parte de un todo, donde el resto de los integrantes desempeñan funciones esenciales y que no deben ser omitidas, pues de lo contrario no podremos desarrollar la medicina basada en el genoma, como bien lo señala en su ensayo la QBP Elvia Mercedes Cabañas. Cerramos este segmento dedicado al modelo del ADN, con una aplicación impensada hace unos años para esta molécula, como lo es en la nanotecnología, como lo plantea en su sección el M en C Ignacio Martínez.

La otra parte de nuestra revista está dedicada, como ya es tradicional en este primer número del año, a un artículo de revisión sobre alguna enfermedad zoonótica. En esta ocasión, toca el turno a la Brucelosis, revisión completa que sobre el tema realizó la Dra. Aracelí Contreras, del Laboratorio de Microbiología Especializada, del IPN, enfocada especialmente a la problemática de su determinación, al confundirse su sintomatología con cualquier otra infección bacteriana. Además de este tema siempre importante para el personal de salud ubicado en áreas rurales, nos permitimos incluir una entrevista sobre un tema de gran interés, como es el cáncer de mama; en esta ocasión, quisimos presentarles otra cara de la enfermedad, la que no siempre somos conscientes que es necesaria para contrarrestar tanto el padecimiento como su tratamiento, como lo es el apoyo psicológico. En esta entrevista intentamos un acercamiento a preguntas básicas; si después de leerla, consideran que era necesario profundizar sobre ciertas cuestiones o hicieron falta responder otras que no hicimos, no duden en ponerse en contacto con nosotros o directamente con la Psicóloga Martínez, a quién realizamos la entrevista por dirigir grupos de apoyo para pacientes con cáncer de mama.

La conexión entre el 60 aniversario de la estructura del ADN, las enfermedades zoonóticas y el cáncer de mama, además de los puntos obvios en cuestiones biológicas básicas, es en el futuro de la medicina: como curar enfermedades que pasan de las especies domesticadas para nuestro beneficio con la información y la tecnología novedosa: ahora podemos rastrear un número cada vez más grande de genes en con una sola prueba pero, ¿de qué forma traducimos esa información para la generación de nuevos medicamentos o de qué manera utilizaremos los conocimientos recién adquiridos en el control biológico de las enfermedades? O, quizá, ¿podremos determinar el origen viral del cáncer de mama con ayuda de las nuevas tecnologías, como plantean algunas hipótesis sobre su origen? Al igual que hace 2000 años, hace 1000 o hace apenas 60 años, nos falta mucho por conocer.

60 años del modelo de la doble hélice. Las dos hojas que revolucionaron la ciencia (y el mundo).

Page 4: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

6 7

y delfines), B. pinnipedialis (aislada de focas), B. microti (aislada del topillo común y de zorros rojos) y B. innopinata (aislada de una herida de implante mamario, se desconoce su reservorio animal). A pesar de que las especies de Brucella tienen una preferencia de hospedero, las diferentes especies pueden infectar otros hospederos, por ejemplo, B. melitensis puede encontrarse en vacas mientras que B. abortus en cabras.

III. Identificación microbiológica.Brucella spp. se identifica con base en su morfología microscópica y colonial, características serológicas, sensibilidad a colorantes, pruebas que demuestren su metabolismo oxidativo, tipificación por fagos y técnicas de genotipificación.

Morfología colonial. Entre las 48-72 h de incubación, se observarán colonias entre 0.5 y 1 mm, circulares, convexas, lisas, brillantes, translúcidas, con borde entero y con aspecto de gotas de miel (en medio agar de soya y tripticaseína, TSA) (Figura 1), sin pigmento, y sin hemólisis (en medio agar sangre).

Figura 1: B. abortus aislada en agar de soya y tripticaseína.

Tinción de Gram. Brucella spp. son bacilos cortos Gram negativos de 0.6-1.5 µm de largo por 0.5-0.7 µm de ancho (Figura 2). En la tinción de Gram toman el color de la safranina, pero se tiñen débilmente (Figura 3).

Prueba de oxidasa. Brucella deberá mostrar desarrollo de color dentro de los 10 a 30 segundos con el reactivo de oxidasa.

Hidrólisis de urea. Se puede usar el medio de Christensen. La mayoría de las especies de Brucella se mostrarán como ureasa positivas (virando el medio a un color fucsia/magenta) dentro de 1-3 h e incubadas a 37ºC. La incubación se puede prolongar a toda la noche en el caso de B. melitensis. Algunas especies dan la prueba muy rápido por lo que se deberá observar está dentro de las primeras 3 h y registrar el tiempo en que dio positiva la prueba. B. suis, B. neotomae y B. canis consistentemente dan una prueba de ureasa dentro de los 5 a 30 minutos. Cepas de B. abortus usualmente dan positiva la prueba entre 1 y 2 h, algunas requieren más tiempo. B. melitensis es variable y B. ovis no produce ureasa.

Prueba de la catalasa. Brucella es catalasa positiva, sin embargo esta prueba no deberá realizarse cuando se sospecha de Brucella ya que puede generar aerosoles. Sólo puede llevarse a cabo dentro de un gabinete de bioseguridad.

Aglutinación con sueros específicos. Se puede usar suero polivalente anti-Brucella en una prueba de aglutinación en placa. Se colocan una suspensión de la bacteria (en solución salina) y se pone en contacto con el suero, una franca aglutinación es una prueba confirmatoria de Brucella. La prueba de aglutinación con suero polivalente indica que se trata de Brucella pero no indica la especie. Brucella puede presentar reactividad cruzada con otros organismos como Afipia clevelandensis, Francisella tularensis, Vibrio cholerae, Escherichia coli O:157, Xanthomonas maltophilia, Salmonella O:30 y Yersinia enterocolitica O:9. Los dos principales componentes del LPS liso (completo) son los antígenos A y M. La cadena O del LPS se compone de 100 residuos de 4-formamido-4,6-dideoximanosa la cual es la responsable de la reacciones cruzadas. El uso de sueros monoespecíficos A y M son esenciales para la tipificación de las especies de Brucella.

Requerimientos de CO2. Las cepas sospechosas se siembran en algún medio donde crezcan bien y se incuban en presencia y en ausencia de CO

2. Típicamente B. ovis y B. abortus crecen

mejor en una atmósfera de CO2.

Producción de sulfuro de hidrógeno (H2S). El sulfuro de hidrógeno se produce de aminoácidos azufrados, en una baja concentración y puede ser detectado en tiras de papel filtro impregnadas con acetato de plomo (10%). Tubos con agar inclinado TSA se siembran con la bacteria en el pico de flauta y una tiras se colocan por dentro del tubo y sostenida con la tapa de rosca del tubo. El contacto directo del papel con el agar debe evitarse. Una prueba positiva se ve cuando el papel se torna negro. B. abortus, B. suis bv 1 y B. neotomae son especies productoras de H

2S.

Sensibilidad a colorantes. La prueba de sensibilidad a colorantes se basa en el efecto bacteriostático de ciertos colorantes sobre las diferentes especies de Brucella. Se usa la fucsina básica y la tionina, preparadas en un medio base como TSA. La bacteria se siembra en las cajas que contienen los colorantes y se incuban durante 3-4 días a 37ºC y bajo una atmósfera de CO

2. B. abortus crece en presencia de fucsina

(excepto el bv 2 y algunas cepas del bv 4) pero no en tionina. B. melitensis crece en la presencia de ambos colorantes mientras que B. suis solo crece en presencia de tionina pero

no de fucsina (excepto el bv 3). B. neotomae, B. canis y B. ovis son inhibidas por fucsina. Otro colorante útil en esta prueba es la safranina, que inhibe solamente a B. suis.

Sensibilidad a fagos. Los fagos usados en la tipificación de Brucella se dividen en 6 grupos con base en su especificidad de hospedero: 1) Tibilisi (Tb), 2) Firenze (Fi75/13), 3) Weybridge (Wb), 4) Berkeley (BK2), 5) R (rugoso) e 6) Izatnagar (Iz1). Otro grupo de fagos denominado Nepean (Np) fue propuesto por Rigby en 1989. La prueba se realiza de la siguiente forma: se ajusta una suspensión de Brucella spp. al tubo no. 3 de McFarland en solución salina y se inocula en la superficie de cajas de TSA para generar un césped. Los fagos se gotean en la superficie de la caja y las gotas se dejan secar. Las cajas se incuban durante 48 h. Se usan dos concentraciones de fago, una gota con la dilución de prueba rutinaria (RTD) y otra a 104xRTD. Una prueba positiva se observa con ausencia de crecimiento donde se gotearon los fagos, lo cual indica lisis de la bacteria (Tabla 1).

7 www.pacal.org6www.pacal.org

Figura 2: Células de B. abortus observadas al microscopio electrónico. Células teñidas con ácido fosfotúngstico y observadas en un microscopio electrónico de transmisión.

Figura 3: Tinción de Gram de Brucella abortus.

Tabla 1 .- Pruebas usadas en la tipificación microbiológica de las especies de Brucella.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a    (+)  Generalmente  es  positivo,  pero  puede  ser  negativo  ej:  cepa  19.  +  b    A=Suero  monoespecifico  B.  abortus;  M=Suero  monoespecifico    B.  melitensis;  R=Suero  anti-­‐Brucella  rugosa.  c    Tb=  Tbilisi;  RTD=  (siglas  en  inglés)  Dilución  de  prueba  rutinaria  d  Concentración  de  colorante:  A  =  1:25,000;  B=  1:50,000;  C=  1:  100,000.    

Especie Biotipo Requerimiento CO2 (5%)

Producción

H2S Hidrolisis de urea

Aglutinación en suero b

Lisis por fago Tbc

Crecimientod

A

M

R

RTD

105xRTD Tionina Fucsina

básica

A B C B C

B. abortus

1 (+)a + 1-2 h + - - + + - - - + + 2 + + 1-2 h + - - + + - - - - - 3 (+) + 1-2 h + - - + + + + + + + 4 (+) + 1-2 h - + - + + - - - + + 5 - - 1-2 h - + - + + - + + + + 6 - -/+ 1-2 h + - - + + - + + + + 9 -/+ + 1-2 h - + - + + - + + + +

B. melitensis

1 - - variable - + - - - - + + + + 2 - - variable + - - - - - + + + + 3 - - variable + + - - - - + + + +

B. suis

1 - + 0-30 min + - - - + + + + - - 2 - - 0-30 min + - - - + - + + - - 3 - - 0-30 min + - - - + + + + + + 4 - - 0-30 min + + - - + + + + + + 5 - - 0-30 min - + - - + + + + - -

B. canis 1 - - 0-30 min - - - - - + + + - -

Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14

Page 5: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

8 9

IV. Brucelosis en humanos. Brucella es una bacteria intracelular facultativa, así que cuando llega a su nicho dentro de macrófagos u otras células del sistema inmune, la bacteria queda protegida de las defensas del hospedero así como de los agentes quimioterapéuticos. Esta característica definirá la sintomatología, el curso de infección así como la eficacia del tratamiento.

La brucelosis en humanos se manifiesta usualmente como una infección febril. Las manifestaciones clínicas son variadas e inespecíficas. Los síntomas más frecuentemente observados en pacientes con brucelosis aguda son: fiebre, escalofríos, sudoración, pérdida de energía, dolor de articulaciones y de espalda, dolor de cabeza, pérdida de apetito, pérdida de peso, constipación, dolor abdominal, diarrea, tos, dolor testicular, dificultad para dormir, linfoadenopatía, esplenomegalia y hepatomegalia. La enfermedad es aguda en la mitad de los casos, con una duración de la incubación de la bacteria de 2 a 3 semanas. Mientras que la otra mitad de los casos presenta un inicio insidioso con signos y síntomas que se desarrollan a lo largo de varias semanas a meses después de la infección. Brucella es capaz de permanecer dentro de monocitos y macrófagos del sistema retículoendotelial y puede comprometer a cualquier órgano o tejido del cuerpo. Cuando los síntomas se relacionan con un órgano específico la enfermedad se torna localizada. La brucelosis genera una serie de complicaciones donde las más comunes son las osteoarticulares (que incluyen una variedad de síndromes como sacroilitis, espondilitis, artritis, osteomielitis, bursitis, y tenosinovitis), gastrointestinales (nausea, vómito, dolor abdominal), hepatobiliares (granulomas epiteloides, inflamación), tracto respiratorio (linfoadenopatía traqueal, bronconeumonía, nódulos en pulmón), genitourinarias (orquitis y epidedimitis), cardiovasculares (endocarditis), neurológicas (invasión del sistema nervioso central, meningitis, meningoencefalitis), cutáneas (salpullido, nódulos, pápulas, eritema nodoso, petequias, púrpura), y oftálmicas (uveítis).

Se ha reportado que entre un 10 y 30 % de los pacientes pueden evolucionar a una brucelosis crónica a pesar de haber recibido un diagnóstico temprano y un tratamiento adecuado. El término de brucelosis crónica se ha utilizado para señalar aquellos casos en que los síntomas antes mencionados persisten o recurren en manifestarse por más de seis meses.

Como se puede observar, la brucelosis no es fácil de diagnosticar, debido a la amplitud de signos y síntomas que puede generar y que, en consecuencia, se confunde muy comúnmente con otras infecciones febriles. Por ello, es de suma importancia por parte de los médicos hacer una indagación sobre los lugares que recientemente visitaron los pacientes (por ejemplo, zonas endémicas), si tuvieron contacto con animales de granja, o si consumieron derivados lácteos no pasteurizados, específicamente quesos frescos. Varios casos clínicos de fiebre con origen desconocido en los cuales Brucella spp. fue la causa se encuentran reportados en la literatura, una vez que la bacteria se aisló el diagnóstico fue establecido. Además es importante mencionar que una vez establecido el diagnóstico de brucelosis un tratamiento

adecuado en dosis y duración es esencial en la eliminación de la bacteria. Brucella puede infectar a personas de cualquier edad, en el caso de niños el curso de la infección así como las complicaciones parecen ser las mismas que se han descrito en los adultos.

V. Diagnóstico. Diagnóstico directo.El diagnóstico directo se basa en el aislamiento de la bacteria de sangre, médula ósea u otro tejido. La sangre es el material más comúnmente examinado, que se recomienda tomar durante la fase febril y, específicamente, cuando la temperatura aumenta. También se recomienda tomar varias muestras de sangre en un período de 24 horas con la finalidad de aumentar la probabilidad de aislar a la bacteria. La sangre se inocula en botellas de hemocultivos y se incuban entre 35-37ºC, bajo atmósfera de CO

2 al 5-10%. En el caso del medio

Ruiz Castañeda (usa dos sistemas de cultivo en la misma botella), se tiene medio de cultivo líquido y un medio de cultivo sólido donde el crecimiento de las colonias se puede ver en la fase sólida. Cuando se usan medios líquidos para el preenriquecimiento durante el aislamiento primario, se deben realizar subcultivos cada 3-5 días en placas de medio de cultivo sólido. Brucella spp. crece bien en agar base sangre, agar chocolate y agar de soya y tripticaseína. Debido a que las cajas se incuban durante varios días, se recomienda usar una incubadora con humedad para evitar que las cajas se sequen. Adicionalmente, se pueden incluir en el hemocultivo algunos suplementos como el polianetol sulfonato de sodio o resinas que pueden neutralizar los efectos bactericidas del suero humano o de antibióticos inactivos que usaron previamente los pacientes (como los aminoglucósidos). En el caso de muestras con biota acompañante, se recomienda usar medio selectivo, debido a que Brucella es una bacteria de lento crecimiento en el aislamiento primario. Los medios selectivos deberán incluir anfotericina B, polimixina B, bacitracina, cicloheximida/natamicina, d-cicloserina, ácido nalidixico, y vancomicina. Algunos suplementos selectivos usados en el aislamiento de Brucella están disponibles comercialmente (Oxoid). Algunos sistemas automatizados como el BACTEC o el BACT/ALERT se han usado en las últimas décadas en el aislamiento de Brucella. Una de las ventajas de estos sistemas es la disminución en la manipulación analítica y, con ello, una reducción en el riesgo de contaminación del personal que manipula la bacteria.

Una vez que se aísla la bacteria, la identificación puede tardarse algunas semanas. Como ya mencionamos anteriormente, la identificación a nivel de especie requiere de ensayos especiales que no pueden realizarse en laboratorios clínicos rutinarios.

El aislamiento del patógeno se considera la prueba de oro en el diagnóstico. Sin embargo, debido a que Brucella es un microorganismo de lento crecimiento y a que el porcentaje de aislamiento en un paciente positivo a brucelosis varía entre un 40-70%, las pruebas serológicas son las más usadas en el establecimiento del diagnóstico de brucelosis en humanos.

9 www.pacal.org8www.pacal.org

Diagnóstico indirecto.Los pacientes con brucelosis crónica se pueden dividir en dos grupos, 1) aquellos que tiene signos de infección y que presentan complicaciones focales y, 2) aquellos que no muestran signos de la infección. En el estado crónico se observa una disminución de los títulos de anticuerpos en las pruebas de aglutinación. El uso de antibióticos específicos contra Brucella disminuyen los títulos de anticuerpos IgG en pacientes con brucelosis que responden bien al tratamiento, mientras que no hay cambios en los anticuerpos IgM. Por lo que, la cuantificación de anticuerpos IgG es una buena herramienta para valorar la eficacia del tratamiento. Cuando los anticuerpos IgG se elevan en una segunda ocasión en el transcurso de la enfermedad, y meses después del tratamiento, entonces se habla de una recaída. La brucelosis aguda y crónica no aparecen como dos entidades inmunológicas distintas. Más bien, un retardo en el diagnóstico o un tratamiento inadecuado en tiempo y dosis o tipo de antibiótico son los responsables de la variedad en los patrones inmunológicos que despliega un paciente con brucelosis crónica. Las pruebas más usadas por su sencillez metodológica y por el bajo costo son las pruebas de aglutinación, donde se usa como antígeno a la célula completa de Brucella en presencia de anticuerpos anti-Brucella.

Rosa de bengala. Originalmente la prueba de aglutinación con el antígeno Rosa de Bengala fue diseñada para la evaluación de ganado en campo. El antígeno consiste de una suspensión de Brucella (al 8%) y teñidas con el colorante Rosa de Bengala en un buffer con pH 3.65 ± 0.05. Esta es una prueba sencilla, pues sólo se colocan unos microlitros del suero en una placa y se adiciona el antígeno y se mezcla, una prueba positiva muestra aglutinación franca en la placa (grumos rosas con un fondo transparente). La prueba Rosa de Bengala se considera una prueba de tamizaje, es barata, rápida, bastante específica y se puede hacer en laboratorios clínicos.

Pruebas SAT y 2ME.Prueba SAT (por sus siglas en inglés, de serum agglutination test). El antígeno que se usa es una suspensión de un cultivo de B. abortus cepa 1119 inactiva por fenol. En la prueba de SAT se hacen diluciones seriadas del suero y se adiciona el antígeno. Una prueba positiva da una aglutinación que se observa con la presencia de una malla de aglutinación en el fondo del tubo (o en los pozos de una microplaca, cuando se usa el micrométodo) y el sobrenadante transparente. En esta prueba se detectan los anticuerpos IgM, IgG e IgA aglutinantes. En presencia de agentes fuertemente reductores, es posible detectar únicamente a los anticuerpos IgG. Tanto el 2-mercapto etanol (2-ME) como el ditiotreitol (DTT) son capaces de romper los enlaces disulfuro y despolimerizar al pentámero de la IgM, sin afectar la actividad aglutinante de la IgG. Esta característica del 2-ME se ha usado para cuantificar los anticuerpos IgG, el ensayo sigue la misma metodología de la prueba de SAT, sólo que en la solución de ensayo se adiciona el mercapto etanol. Las pruebas SAT y 2-ME son útiles en el seguimiento clínico de los pacientes con brucelosis aguda. No son útiles en periodos iniciales de la enfermedad o en casos de brucelosis crónica.

Algunos laboratorios en México usan el reactivo de Hudlesson que forma parte de las pruebas febriles como prueba diagnóstica de brucelosis en humanos. Como prueba de tamiz se debe usar el antígeno Rosa de Bengala como lo recomienda la Norma Oficial Mexicana (NOM)) que tiene una mayor concentración celular y que al tener un pH ácido la hace más específica. Cabe señalar que de manera oficial ni la NOM mexicana ni otro organismo Internacional recomienda la prueba de Hudlesson en el diagnóstico de brucelosis.

Otras pruebas. La prueba de Coombs, detecta anticuerpos aglutinantes y no aglutinantes. La prueba de fijación del complemento es una prueba más sensible y específica que las pruebas convencionales de aglutinación, es de utilidad en los estados tempranos de la enfermedad así como en los tardíos del estado crónico. La prueba de ELISA, tanto indirecta como directa, se ha reportado usando antígenos como el LPS, proteínas, célula completa; todos los ensayos han mostrado buena sensibilidad y especificidad.

VI. Tratamiento Debido a que Brucella es capaz de residir intracelularmente, el tratamiento más adecuado para eliminar a la bacteria requiere de antimicrobianos capaces de penetrar en los macrófagos y actuar en el ambiente intracelular ácido. Para evitar fracasos de tratamiento y recaídas se debe suministrar los antibióticos por periodos de, al menos, 21 días para niños y por 42 días para adultos. Los tratamientos establecidos por la OMS desde 1986, son las tres siguientes combinaciones de antimicrobianos: I) Combinación de doxiciclina (200mg/24h, vía-oral) con rifampicina (600-900 mg/24h, vía-oral) por seis semanas, II) Doxiciclina (200mg/24h, vía-oral) con estreptomicina (1g/24h, vía-intramuscular) durante dos semanas, III) Trimetropin/sulfametazol (80mgTMP/400mg SMZ/24h, vía-oral) combinado con doxiciclina, rifampicina o estreptomicina, en las dosis ya indicadas. Estas combinaciones, la OMS las recomendó para personas que no presentaran complicaciones de brucelosis y sugirió que la elección del esquema se hiciera de acuerdo a la edad del paciente. En el 2007, un grupo de expertos en el tratamiento de brucelosis humana se reunieron (en el llamado Forum de Ioannina) y recomendaron para su tratamiento: doxiciclina (100mg/12h/42 días, Vía-oral) con estreptomicina (15 mg/kg/24h/14-21 días, vía intramuscular) como primer tratamiento de elección. Otras recomendaciones fueron: II) Doxiciclina (100mg/12h/42 días, Vía-oral) con rifampicina (600-900 mg/24h, vía-oral) por seis semanas; III) Doxiciclina (100mg/12h/42 días, Vía-oral) con gentamicina (5 mg/kg/24h/7 días, vía intramuscular). No recomendaron las monoterapias con doxiciclina, ofloxacino, ciprofloxacino y trimetropin-sulfametazol, debido a que estos tratamientos presentaban frecuencias altas de recaídas (hasta del 39%). También indicaron que B. melitensis era resistente a trimetropin-sulfametazol.

En México se establecieron los esquemas de tratamiento a través de la NOM-022-SSA-1995 “Para la prevención y control de la brucelosis en el ser humano”, esta norma se

Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14

Page 6: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

10 11

revisó en 2012; actualmente los tratamientos para brucelosis en humanos se encuentran en la “Guía para el diagnóstico y tratamiento del paciente con brucelosis” (www.cenavece.salud.gob.mx). En la tabla 2 se resume las recomendaciones

VII. Distribución mundial y en México.Países como Canadá, Estados Unidos, Reino Unido, Alemania, Japón y Taiwán se consideran libres de brucelosis y, en algunos de ellos, vigilan los reservorios en animales silvestres como, por ejemplo, venados, búfalos, zorros, y cerdos salvajes, entre otros. Mientras que otros países son endémicos como: Grecia, México, Argentina, Brasil, Arabia Saudita, Italia, España y Portugal. En éstos los registros de la incidencia de brucelosis humana varían, no solo por la exclusión de casos erróneamente diagnosticados sino también por la falta de autenticidad de los datos demográficos, ocupacionales y socioeconómicos de sus poblaciones. Se estima un subregistro

mundial de aproximadamente el 25%. En México, en los últimos seis años, el número de casos nuevos confirmados de brucelosis en humanos, en promedio, es de 2,000 casos por año (Figura 4). Los Estados del país que han reportado el mayor número de casos desde el 2007, son: Chihuahua, Guanajuato, Jalisco, Michoacán, Nuevo León, Puebla, Sonora, Sinaloa, Tlaxcala, y Zacatecas (SUIVE/DGE/SALUD 2013). Es importante mencionar que los casos de brucelosis se diagnostican con pruebas serológicas (Rosa De Bengala, SAT y 2ME), por lo que se carece de información concerniente sobre la especie de Brucella que infectó a los pacientes. A pesar de que México es un país endémico de brucelosis, pocos

Tomado de: www.salud.gob.mx.

Tabla 2. Antimicrobianos usados en el tratamiento de brucelosis Esquema Medicamentos Dosificación

Tetraciclina tabletas o comprimidos.

Tetraciclina 500 mg cada 6h por 21 días. Vía Oral.

A Estreptomicina frasco ámpula de 1g solución inyectables. Rifampicina tabletas, comprimidos o cápsulas 300 mg

Estreptomicina 1000 mg por vía intramuscular/24h por 21 días. Adultos: 300 mg cada 8 h, por 21 días. Niños: 20 mg/kg/día dividido en tres dosis, por 21 días.

B

Trimetoprim con Sulfametoxazol, tabletas o comprimidos de 80/400 mg. Suspensión 40/80 mg en 5 ml.

Adultos: 160/800 mg cada 12 h por 21 días. Niños: 8/40 mg/kg/día dividido en dos dosis por 21 días.

C

Doxiciclina, tabletas o cápsulas de 100 mg.

Adultos: Doxiciclina 200 mg, cada 24 h/ seis semanas. Niños: Doxiciclina 4-5 mg/kg/día, por seis semanas dividido en tres dosis.

Rifampicina tabletas, comprimidos o cápsulas 300 mg.

Adultos: 600 - 900 mg cada 24 h, por 6 semanas. Niños: 20 mg/kg/día dividido en tres dosis, por 6 semanas.

Primer

esquema alterno

Ciprofloxacino, cápsulas o tabletas 250 mg.

Ciprofloxacino 1500 mg por día, dividido en dos dosis, 750 mg cada 12h por 45 días.

Segundo esquema alterno

Rifampicina tabletas, comprimidos o cápsulas 300 mg. Levofloxacino, tabletas de 500 y 750 mg. Rifampicina tabletas, comprimidos o cápsulas 300 mg.

Rifampicina 300 mg cada 8h, por 45 días. Levofloxacino 1500 mg/ 24 h por 45 días. Rifampicina 300 mg cada 8 h.

del uso de antimicrobianos de esta guía, así como aquellos que pueden ser considerados como alternativos cuando los primeros no son efectivos.

reportes se publican. Luna-Martinez y Mejía-Terán publicaron una revisión sobre brucelosis en México en 2002; en ella mencionan que el 93% de los casos humanos fueron debidos a B. melitensis, de origen caprino, y el 1.5% con B. abortus, de origen bovino. También reportaron que los casos humanos estuvieron directamente relacionados con el consumo de leche cruda y derivados lácteos no pasteurizados.

VIII. Brucelosis animal Aunque las diferentes especies de Brucella tienen un hospedero preferencial, Brucella puede infectar a otros hospederos; por ejemplo B. suis se ha aislado de vacas, B. melitensis y B. abortus de cerdos salvajes, B. abortus y B. melitensis se han aislado de camellos y búfalos de agua. Los animales de granja se infectan más frecuentemente con B. melitensis, B. abortus, B. suis y B. ovis, y son típicamente asociadas con

defectos reproductivos (abortos a partir del tercer trimestre de gestación, muerte fetal, crías débiles o reducción de la fertilidad), lo que conlleva a grandes pérdidas económicas para los productores, ganaderos, rastros, etc. En el caso del ganado vacuno, la infección es causada predominantemente por B. abortus y usualmente es detectada en hembras posterior a que han sufrido un aborto. Además del aborto, se estima una reducción del 25% de la producción de leche en vacas infectadas. La bacteria se localiza en los nódulos linfáticos supramamarios y glándulas mamarias del 80% de los animales infectados, por lo tanto, la bacteria es excretada en la leche durante toda la vida del animal. La infección en cabras es semejante a la que se observa en vacas con las mismas consecuencias.

Figura 4: Incidencias y casos nuevos de brucelosis en humanos en México de 2007 a 2012.

www.pacal.orgwww.pacal.org Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14

Page 7: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

12 13

IX. Vacunas. La vacunación es probablemente la medida más importante para el control de la brucelosis en zonas endémicas. En la actualidad, los programas de vacunación se dirigen principalmente contra B. melitensis y B. abortus. La vacunación por vía intramuscular o vía subcutánea es la más utilizada en el ganado, también la ruta intraconjunctival se ha utilizado con buenos resultados. Actualmente, sólo tres vacunas vivas atenuadas se recomiendan y son usadas para el control de la brucelosis por B. abortus y B. melitensis. En el ganado vacuno se emplean las cepas de B. abortus cepa 19 (S19) y B. abortus RB51. La cepa de B. abortus S19, es una cepa lisa atenuada que se aisló a principios del siglo XX y que se obtuvo atenuada de manera natural cuando una cepa virulenta de B. abortus se dejó a temperatura ambiente durante un año. B. abortus S19 es efectiva en el control de brucelosis en bovinos adultos además de prevenir abortos y disminuir la prevalencia en el hato. Sin embargo, debido a que es una cepa lisa induce una fuerte respuesta de anticuerpos en contra de la cadena O del LPS y no permite la discriminación entre animales infectados y vacunados por lo que se recurre a la prueba de ELISA competitiva y la inmunodifusión radial para poder diferenciarlos. La vacuna B. abortus RB51, es una cepa mutante rugosa derivada de la cepa de referencia B. abortus 2308. La cepa mutante B. abortus RB51 presenta un elemento de inserción IS711, que interrumpe el gen wboA que codifica para una glicosil transferasa responsable de la síntesis de la cadena O del LPS. La cepa B. abortus RB51 es muy estable, con una virulencia menor que las cepas lisas, y no produce anticuerpos anti-cadena O, por lo tanto los animales vacunados no generan una prueba positiva en la prueba serológica de diagnóstico.

En el caso de pequeños rumiantes (ganado caprino y ovino) se emplea la vacuna viva atenuada de B. melitensis Rev. 1. Esta cepa fue desarrollada por Herzberg y Elberg a mediados de 1950 y conserva las características comunes de las especies de Brucella, pero es resistente a 2,5 mg/ml de estreptomicina y susceptibles a 5 UI penicilina G, que permite diferenciarla de las demás cepas. La inmunización subcutánea o conjuntival con B. melitensis Rev. 1., confiere inmunidad protectora en los pequeños rumiantes; sin embargo esta cepa también induce una respuesta de anticuerpos positiva en las pruebas serológicas en animales vacunados, impidiendo diferenciarlos de los infectados, además de ser virulenta para los humanos. En la actualidad no existen vacunas para proteger cerdos o humanos contra Brucella.

X. Identificación molecular.La técnica más popular de identificación molecular de Brucella es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Los marcadores moleculares que se ha utilizado para la detección de Brucella en muestras clínicas directas mediante PCR son los genes bcsp31 (proteína antigénica de 31 kDa), la secuencia ribosomal 16S rDNA y el gen omp2 (proteína de membrana externa).

Navarro y colaboradores compararon tres diferentes métodos de PCR para la detección de Brucella en sangre humanas; en ese trabajo utilizaron los genes bcsp31, omp-2, y la secuencia

del 16S rDNA. Los autores reportaron que la sensibilidad del ensayo fue afectada por la presencia de DNA humano, principalmente cuando utilizaron los iniciadores de las secuencias de los genes del 16S rDNA de B. abortus y bcsp31.

Elfaki y colaboradores utilizaron la PCR para la detección de Brucella en sangre de 20 pacientes que presentaban síntomas de brucelosis; en las muestras se amplificó el gen bcsp31. Además realizaron las pruebas serológicas y el aislamiento de la bacteria. Al comparar la sensibilidad de los métodos serológicos y la técnica de PCR observaron que la prueba molecular presentaba mayor sensibilidad para la detección de la bacteria, mientras que el aislamiento de Brucella fue positivo en 8 de los 20 pacientes.

En los últimos años, la q-PCR (PCR cuantitativa o también llamada Tiempo Real) se ha aplicado también en el diagnóstico de brucelosis en humanos. Al igual que la PCR convencional, para la q-PCR han utilizado diferentes blancos moleculares como los genes omp25, omp31 y 16S rDNA. Diferentes grupos de trabajo han utilizado estos genes empleando DNA extraído de suero y tejido humano con resultados reproducibles en laboratorios de diferentes países. En el 2008, Queipo y colaboradores utilizaron como blanco molecular el gen bcsp31 en un ensayo de q-PCR, para la detección de Brucella en suero humano. En el estudio incluyeron 3 grupos de pacientes: 1) con brucelosis aguda, 2) familiares de los pacientes con brucelosis y, 3) individuos sanos como testigo negativo. Demostraron que la q-PCR fue altamente reproducible, rápida, sensible y específica, ya que la q-PCR detectó a Brucella en el 95.7% de los pacientes con brucelosis, mientras que el aislamiento de la bacteria sólo logró identificarla en el 69.65% de los pacientes.

Por otro lado, también se han diseñado iniciadores para la identificación de las especies de Brucella spp. Bricker y Halling diseñaron una PCR con cinco iniciadores para la diferenciación entre especies en la que utilizaron la secuencia de inserción IS711 como blanco molecular. Estos iniciadores amplifican tres biovariedades de B. abortus (1, 2 y 4), la biovariedad 1 de B. suis, todas las biovariedades de B. melitensis y B. ovis. Este ensayo de PCR se ha utilizado principalmente para la identificación de los aislados clínicos de pacientes con brucelosis.

Más recientemente, se ha evaluado la PCR multiplex Bruce Ladder para la identificación y diferenciación de todas las especies del género Brucella; en este ensayo se usan 8 pares de primers que corresponden a diferentes marcadores moleculares (Figura 5). La ventaja de este ensayo es que puede identificar todas las especies del género Brucella en una sola reacción. Sin embargo, debido a su baja sensibilidad se aplica a cepas puras pero no en muestras clínicas. Es importante mencionar que la sensibilidad de la PCR puede estar influida por varios aspectos entre ellos, el tipo de método que se usa para la extracción del DNA, la complejidad de la composición de la muestra, o la presencia de inhibidores en la muestra como por ejemplo el DNA humano, hemoglobina, alta concentración de proteínas, inmunoglobulinas, entre otras.

Algunos autores han observado que el DNA de la bacteria puede persistir durante largos períodos de tiempo, aún después de haber tomado antibióticos contra Brucella y en ausencia de sintomatología en los pacientes. Por otro lado, la presencia de DNA detectable mediante PCR no necesariamente prueba que la enfermedad esté activa, debido a que mediante el PCR no podemos saber si el DNA proviene de una bacteria viva o muerta. En este sentido es muy importante que se establezcan protocolos estandarizados que se validen en laboratorios de diferentes países. La PCR a pesar de ser una técnica útil en la detección de Brucella deberá ser interpretada en el contexto clínico y bajo el conocimiento de las limitaciones de la técnica.

XI. Derivados lácteos no pasteurizados y Brucella. En los últimos años, en México, se han presentado varios brotes de brucelosis humana reportados por la Secretaría de Salud. En junio de 2012 se reportó un brote en el Estado de Guanajuato con 296 casos en humanos, 96 de ellos en Irapuato y 54 más en el Municipio de Celaya. Más recientemente, en septiembre del 2013, la Secretaría de Salud reportó un brote en Sonora con 136 casos confirmados. Ambos brotes se relacionaron con el consumo de quesos no pasteurizados y leche cruda provenientes de animales infectados con Brucella. Cabe mencionar que los reportes de la Secretaría de Salud solo aportan datos de casos humanos basados en pruebas serológicas por lo que se desconoce cuáles son las especies de Brucella que causaron los brotes. Al carecer de cepas aisladas de los brotes, es imposible relacionar los factores de riesgo en estudios epidemiológicos o aplicar las nuevas tecnologías de epidemiología molecular que ya se usan en otros países o, igualmente importante, realizar pruebas de sensibilidad a antimicrobianos de manera periódica.

No sólo en nuestro país, sino también a nivel mundial, el consumo de derivados lácteos como el queso fresco ha dado origen a brotes epidémicos. En el 2004, se reportó un brote en España relacionado por el consumo de queso fresco sin pasteurizar. En Italia, se relacionaron los casos de brucelosis humana con el consumo de productos lácteos y quesos elaborados con leche cruda. Otros reportes internacionales indican que los turistas que visitan regiones o países endémicos de brucelosis, tienen también un alto riesgo de contraer la enfermedad si consumen productos lácteos no pasteurizados. Algunos países alertan a sus ciudadanos de evitar el consumo de productos lácteos no pasteurizados si visitan países endémicos de brucelosis.

La prevención de la brucelosis se basa principalmente en el control de la infección en los animales; sin embargo la pasteurización de los productos lácteos también es una medida sanitaria que podría contribuir en la disminución de los casos humanos en México.

Comentario final.La brucelosis es una zoonosis de graves consecuencias en la salud pública así como en la salud animal, adicionalmente de las pérdidas económicas que genera en la industria ganadera. Debido a que los casos humanos de brucelosis se encuentran directamente relacionados con los casos de brucelosis en animales, es necesario implementar campañas de control y erradicación de brucelosis en animales. En México la principal fuente de infección en los casos humanos es la ingesta de leche o derivados lácteos no pasteurizados por lo que es importante hacer conciencia en los productores, en la población, así como en las autoridades de vigilancia epidemiológica

Figura 5: Corrimiento electroforético de los productos de amplificación de especies de Brucella mediante PCR Bruce-Ladder. Carriles: 1) Marcador de peso molecular 1 kb; 2) B. abortus 2308; 3) B. melitensis 16M, 4) B. suis 1330 y 5) testigo negativo.

www.pacal.orgwww.pacal.org Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14

Page 8: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

14 15

sobre esta problemática con la finalidad de tomar medidas preventivas que eviten la propagación de la bacteria por este medio. Por otra parte, en países endémicos los médicos deberían tomar en cuenta el diagnóstico de brucelosis, en casos clínicos con fiebre de origen desconocido, en aquellos que presenten complicaciones descritas en esta enfermedad o cuando se prescriben tratamientos convencionales contra otras bacterias Gram negativas y el paciente persiste con la sintomatología durante semanas o meses.

Agradecimientos.MRMG recibió beca de COTEPABE/PL/270/1O-IPN, COTEBAL/PL/23/12-IPN y COTEBAL/PL/41/12-IPN. ACR recibió beca de COFAA-IPN, EDI-IPN, SNI-CONACYT y semestre sabático ENCB-IPN 2013-2014. EDAV, AIME, RLGH y MGAV recibieron beca PIFI-IPN y CONACYT.

Este trabajo fue financiado por los proyectos CONACYT CB 169259, SIP20131610 y Proyectos de Investigación en Apoyo de la Consolidación de Profesores del Instituto, con nivel de candidato a investigador nacional ICYT-DF/IPN.

Las imágenes presentadas en este artículo son originales y propiedad intelectual de los autores.

Referencias.1. Alperovich PR. A 16-year-old boy with a fever of unknown origin for 2 months. J Emerg Nurs 2007; 33:475-7.

2. Ariza J, et al. Perspectives for the treatment of brucellosis in the 21st century: the Ioannina recommendations. PLoS Med 2007; 12(4):e317.

3. Al Dahouk S, et al. Laboratory-based diagnosis of brucellosis: a review of the literature. Part I: techniques for direct detection and identification of Brucella spp. Clin Lab 2003; 49 (9-10):577-589.

4. Al Dahouk S, et al. Laboratory-based diagnosis of brucellosis-a review of the literature. Part II: serological tests for brucellosis. Clin Lab 2003; 49 (11-12):487-509.

5. Brough HA, et al. Brucellosis acquired by eating imported cheese. J Paediatr Child Health 2011; 47(11):840-1

6. Corbel M J. Brucellosis in humans and animals. WHO Library Cataloguing-in-Publication Data. 2006. Chapter 2. Clinical Manifestation 6-9.

7. DOF. Diario Oficial de la Federación, 14 de marzo de 2012. NOM-022-SSA2-2012. Para la prevención y control de la brucelosis en el hombre, en el primer nivel de atención. Disponible: DOF: 11/07/2012 NOM-022-2012-Brucelosis humana. Acceso 05 noviembre 2013.

8. Godfroid J, et al. From the discovery of the Malta fever`s agent to the discovery of a marine mammal reservoir, brucellosis has continuously been a re-emerging zoonosis. Vet Res 2005; 36(3): 313-326.

9. Luna-Martínez JE, et al. Brucellosis in Mexico: current status and trends. Vet Microbiol 2002; 90:19-30.

10. Nicoletti P. A short history of brucellosis. Vet Microbiol 2002; 90:5-9

11. OIE. 2009. Manual of diagnostic tests and vaccines for terrestrial animals 2013.Chapter 2.4.3. Bovine brucellosis.

12. Solera J, et al. Recognition and optimum treatment of brucellosis. Drugs 1997; 53:245-56.

13. SUIVE. Sistema único de información para la vigilancia epidemiológica. http://www.epidemiologia.salud.gob.mx/dgae/infoepid/

1 4 . h t t p : // w w w . p e r i o d i c o c o r r e o . c o m . m x /comunidades/40069-confirman-ssa-brote-de-brucelosis.html

15. http://www.primeraplanadigital.com.mx

14

El 19 de octubre ha sido instituido como el Día Internacional de Lucha Contra el Cáncer de Mama, con el objetivo de

sensibilizar a la comunidad contra este grave problema de salud que ya es la principal causa de muerte por neoplasias en mujeres en nuestro país, por arriba del cáncer cérvico-uterino. Además del daño físico al que se ven expuestos los pacientes con cáncer u otra enfermedad degenerativa, se añade el daño psicológico, que afecta su entorno laboral y familiar. Para conocer acerca de las repercusiones de una enfermedad devastadora como lo es el cáncer de mama, en el ámbito social de cada paciente, la revista MedLab (Grupo PACAL, S. de R.L. de C.V) entrevistó a la Licenciada en Psicología Gysel Martínez Alfaro, sobre varias inquietudes al respecto, dada su experiencia en apoyar a pacientes con cáncer de mama.

A continuación les presentamos sus respuestas, esperando que resulten de utilidad tanto como a nosotros realizar la entrevista.

MedLab: ¿Por qué apoyar a un paciente con cáncer, específicamente a aquellas con cáncer de mama? ¿Cómo nació la inquietud de apoyar a este tipo de pacientes?

Psic. Martínez. Como especialista de salud mental, sé la importancia de apoyar a cualquier paciente que atraviesa por un diagnóstico inesperado y, aún más, a un paciente con cáncer, ya que hoy día es una de las “enfermedades” que modifica ampliamente la vida del paciente y, sobre todo, hablando de una paciente con cáncer de mama, el apoyo debe ser contundente, ya que no sólo hay una pérdida de la salud sino también una pérdida importante de una parte de su cuerpo.

La inquietud nació desde el momento en que me di cuenta que hoy día existen más casos de pacientes con cáncer, así como convivir con conocidos que habían sido diagnosticados con este padecimiento. Asimismo, me dieron la oportunidad de desenvolverme en un ambiente de salud con este tipo de pacientes y darles un seguimiento emocional y psicológico.

Apoyo psicológico a pacientes con

Cáncer de mama: Entrevista

Martínez-Alfaro G. MedLab 2014; Año 6 (1): 15-17

Entrevista

www.pacal.orgwww.pacal.org Morales-García MR, et al. MedLab 2014; Año 6 (1): 5-14

Page 9: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

16 17

MedLab: El cáncer de mama, además de lo desgastante del tratamiento en sí mismo contra él, implica muchas veces, una marca física clara y un cambio en la percepción de las pacientes, aún superada la enfermedad. ¿Cómo logran que las pacientes se acepten nuevamente y que logren retomar la vida en pareja después de pasar por una experiencia de este tipo (exista amputación o no)?

Psic. Martínez. Es importante trabajar primero en el proceso de aceptación de ellas para poder trabajar en la pareja. En muchas ocasiones el cáncer pone a prueba el amor de pareja. Cuando un hombre, después de todo este proceso, permanece, es valioso, ya que se cuenta con mayor fortaleza para que la recuperación sea mayormente exitosa.

Con las pacientes se trabaja la autoestima, que acrezcan por lo que tienen y no que deseen lo que no tienen; que sepan que la vida es valiosa y el haber perdido una parte de su cuerpo sólo fue un medio para que estén vivas y sanas. Que se encuentran en un proceso de recuperación y que de ellas depende el tiempo que tarde éste en llevarse. Se les brindan opciones para que se sientan lindas y se acepten, tal como el uso de prótesis, reconstrucción u otra herramienta que las ayude a sentirse bien en primer lugar con ellas mismas.

El trabajo más grande es con la paciente, ya que como ella responda, los demás responderán, es por ello que es nuestra prioridad.

MedLab: Otro de los puntos de preocupación y angustia constante de una paciente con cáncer de mama es con respecto a sus hijos, sea que los haya tenido o que pospusiera tenerlos. Al respecto, ¿cuál es el abordaje para tratar este tema con las pacientes y sus sentimientos, muchas veces, de culpabilidad al respecto? Como terapeutas, ¿logran hacer que las pacientes acepten que tendrán que dejar a sus hijos o que no los tendrán jamás?

Psic. Martínez. Generalmente, una de las mayores preocupaciones de las pacientes son sus hijos, ya que por estar en sus tratamientos ellas perciben que los “descuidan”. Lo primordial es que entiendan que no son culpables de nada y que la prioridad es que ellas se encuentren sanas para poder estar con su familia, es por ello que deben empeñarse en no abandonar su tratamiento, quererse, cuidarse y que puedan darse cuenta que casi siempre ellas se dan a los demás, pero es momento que ahora ellas se den hacia sí mismas, que se dediquen un tiempo y que sepan que éste vale mucho la pena, ya que la recompensa será muy grande.

En el caso de las pacientes que aún no tienen hijos, se les señala que están en un proceso y que por el momento no podrán concebir hasta que el médico indique que ya no quedan células malignas en su cuerpo y sólo estarán en vigilancia. Nunca se les trunca el deseo de que se embaracen, sino se les invita a que sean pacientes y que el médico indicará cuándo es el mejor momento para concebir, ya que ellas lo pueden

hacer, claro se habla de caso por caso, ya que cada paciente es diferente y atraviesa por diversos tratamientos que pueden facilitar o no el hecho de que se embarace.

MedLab: Gracias a los estudios evolutivos, epigéneticos, genéticos y epidemiológicos, ahora podemos saber que el cáncer es una enfermedad que ha estado con nosotros desde los primeros pasos evolutivos, quizá como una consecuencia infortunada de la vida multicelular. Con eso en mente, ¿consideran que, como parte de la medicina preventiva, se debería impartir cursos para niños y adolescentes, de cómo enfrentarse a una enfermedad destructiva y degenerativa, desde el punto de vista emocional, sea personal o de algún familiar?

Psic. Martínez. Es de vital importancia enseñar a nuestros niños y adolescentes en primer lugar una cultura de salud mental y, sobre todo, de manejo de emociones, ya que los niños necesitan saber expresar de manera adecuada lo que sienten y en muchas ocasiones no se enseña. Así como impartir talleres en escuelas acerca de la prevención y detección del cáncer en general, a fin de que se autoexploren y se detecte a tiempo.

MedLab: Finalmente, ¿cómo vislumbra el futuro del tratamiento psicológico de las pacientes con cáncer de mama, a la luz de los nuevos descubrimientos en el campo, como la búsqueda de genes relacionados con la incidencia de padecer cáncer de mama para la medicina profiláctica o los tratamientos personalizados, así como la susceptibilidad de padecer alguna enfermedad mental (también relacionada con la herencia genética?

Cada vez las pacientes tienen mayor fe en que la investigación avance y los tratamientos contra el cáncer sean menos agresivos, así como la invención de vacunas para la prevención del cáncer de mama. De hecho, hoy día se cuentan con terapias blanco para tratar este tipo de tumoraciones, por lo que los efectos secundarios son menores. Gracias al avance científico las pacientes tendrán una más pronta recuperación, por lo que será más rápida también su recuperación psicológica.

La Licenciada en Psicología Gysel Martínez Alfaro es graduada por la Universidad Intercontinental, tiene una maestría en Psicoterapia Psicoanalítica, con experiencia en Psicología clínica en el trabajo con niños adolescentes y adultos, así como con pacientes Oncológicos. Brinda apoyo psicológico a pacientes y familiares, así como la impartición de talleres y pláticas.

Para dudas o mayor información sobre la presente entrevista, dirigirse directamente a la Lic. Martínez en la siguiente dirección electrónica: [email protected] o con el editor de la revista, Dra. Patricia Flores, [email protected].

MedLab: ¿Cuáles son los principales padecimientos asociados por los que brindan apoyo psicológico a las pacientes con cáncer de mama?

Psic. Martínez. En primer lugar, entender y asimilar la noticia, dándoles un seguimiento emocional y psicológico para superar la pérdida de salud y brindarles tranquilidad en su proceso, el cual generalmente inicia con quimioterapias, cirugía y hormonoterapia, según sea el caso. Los principales padecimientos aparecen en lo emocional con la pérdida de cabello, ya que las mujeres generalmente tienden a entristecerse por este evento, así como el apoyo psicológico antes y después de una mastectomía.

En este tipo de pacientes es muy importante trabajar la ansiedad ya que en mayor medida se preocupan en exceso por la recurrencia de la neoplasia o una metástasis.

MedLab: ¿Cómo es el contacto con la paciente? ¿Desde el diagnóstico o durante el tratamiento? O, ¿prefieren tratar a pacientes que ya se encuentran en remisión o fases tardías de la enfermedad?

Psic. Martínez. El contacto se da cuando las pacientes ya han sido diagnosticadas y se encuentran en tratamiento de quimioterapia. Se les brinda el apoyo psicológico, así como la confianza de que ellas pregunten cualquier duda referente a su tratamiento. También se les brindan consejos para disminuir los efectos secundarios de una quimioterapia y se les anima a asistir a actividades que las ayuden a vivir un proceso más adaptado, tal como asistir a grupos de ayuda con pacientes que están en recuperación de cáncer de mama, para que se sientan acompañadas y comprendidas, ya que nadie podemos sentir lo que ellas sienten, pero sí podemos acompañarlas en este difícil proceso.

MedLab: ¿Qué estrategias de apoyo les brindan a las pacientes? ¿Se incluye a la familia inmediata de las mismas?

Psic. Martínez. En el hospital se les brinda apoyo médico y psicológico. Existen diversas actividades en las cuales las pacientes y sus familiares pueden asistir, tales como grupos de ayuda, talleres, conferencias, ferias, psicoterapia principalmente. Es importante incluir a la familia, ya que ellos también están al tanto de lo que ocurre con su familiar y es importante brindarles asesorías a fin de que comprendan y ayuden a la paciente, ya que la dinámica familiar se modifica contundentemente.

MedLab: Para el grueso de la población mexicana no existe una cultura de búsqueda de tratamiento o apoyo psicológico ya que, tradicionalmente, el único problema mental que existe es estar loco. ¿Cómo romper las barreras culturales de las propias pacientes para acercarse a ella y que acepten la ayuda que se les brinda, sin que eso implique (para ellas) estar demente? ¿Esperan que ellas se acerquen o realizan promoción de apoyo en los diferentes centros oncológicos de la Ciudad?

Psic. Martínez. Cuando las pacientes se han diagnosticado, ellas de alguna forma saben que “necesitan ayuda” y cuando cualquier persona, ya sea paciente o especialista de salud, les tiende una mano, tomarán la ayuda. En el tiempo que he trabajado con este tipo de pacientes, he notado que el aspecto de ayuda psicológica ocupa un lugar crucial en su recuperación y se solicita de manera prioritaria atención psicológica, aceptando que éstas (las pacientes) necesitan hablar con un especialista en salud mental acerca de lo que les ocurre a fin de que se sientan mejor, emocional y psicológicamente. Asimismo se realiza una difusión de los servicios y el apoyo que se ofrece para que tengan la libertad de decidir en qué momento necesitan ser acogidas por un especialista de salud mental. Lo importante es no presionarlas, ya que cada una tiene su momento; si no que sepan que estamos ahí para ellas.

MedLab: ¿Qué factores influyen en la respuesta al tratamiento contra la depresión o aceptación del cáncer de mama (biológicos, sociales, culturales, económicos, religiosos, etc.)?

Psic. Martínez. Principalmente el aspecto espiritual, ya que tienden a acercarse aún más a la religión, posteriormente a los recursos personales con los que cuenten, con esto podemos hablar de resiliencia (es la capacidad de una persona o grupo para seguir proyectándose en el futuro a pesar de acontecimientos desestabilizadores, de condiciones de vida difíciles y de traumas a veces graves) donde la paciente ya en ocasiones anteriores, seguramente, ha atravesado por situaciones difíciles de vida y, hoy día, ha aprendido a superar eventos desafortunados. Asimismo, es importante lo social ya que mientras estén mejor acompañadas, tenderán a adaptarse a su enfermedad pero, sobre todo, el aspecto socio-cultural juega un papel importante, ya que la depresión es una cuestión médica y si las pacientes desconocen que este tipo de padecimiento sólo se trata a través de medicina, por más que ellas tengan toda la buena actitud e intención de recuperarse, seguirán deprimidas si no son tratadas.

MedLab: Una parte importante en la que repercute la enfermedad es en la vida de pareja, ¿cómo es el enfoque que se le da a cada uno de los integrantes de está? ¿Cuáles son las recomendaciones que se les dan?

Psic. Martínez. En primer lugar, la paciente plantea su inquietud o su situación, se le da una orientación respecto a ello, en caso de que ella sienta que necesita que se le brinde orientación a su pareja, se habla con él a fin de escuchar la otra parte de la historia y poder llegar a acuerdos brindando mayor tranquilidad tanto a la paciente como a su pareja, a fin de que se comprendan y acompañen en este difícil proceso. Las recomendaciones que se les dan, principalmente, es mantener una comunicación activa y clara, la realización de actividades individualmente y en pareja, sexualidad en caso de que ambas partes lo deseen, el apoyo, acercarse a especialistas en caso de necesidad, respeto, empatía y, sobre todo, amor.

Martínez-Alfaro G. MedLab 2014; Año 6 (1): 15-17Martínez-Alfaro G. MedLab 2014; Año 6 (1): 15-17 www.pacal.orgwww.pacal.org

Page 10: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

1918 Ochoa-Cortes MC. MedLab 2014; Año 6 (1): 18-20

El día 25 de abril de 1953 (hace poquito más de 60 años), se publicó en la revista inglesa Nature, un pequeño artículo

titulado “Estructura molecular de los ácidos nucleicos. Una estructura para el ácido nucleico de desoxirribosa”, que es uno de los más importantes de la historia porque en él se explica cómo está conformada la molécula de ADN; dicha publicación, firmada por James Watson y Francis Crick es, hasta ese momento, la conclusión de una historia donde se describe a la molécula que contiene la información necesaria para que cualquier organismo vivo nazca y se desarrolle, detallando la estructura del código genético e iniciando una era de avances sin precedentes en la Biología Molecular.

Esta historia, como muchas otras, se vio acompañada por una serie de factores que dieron como resultado dicha publicación y que, 9 años después (en 1962), fuera reconocida con el Premio Nobel en el campo de la Fisiología y Medicina.

En realidad todo comenzó mucho antes, para ser precisos en el año 1866, cuando el monje austriaco Gregor Mendel dio a conocer los resultados de sus investigaciones con chícharos,

M. en C. María del Carmen Ochoa CortesDivisión de Tecnología Ambiental de la Universidad Tecnológica de Netzahualcó[email protected]

Fecha de recepción: 02 de septiembre de 2013.Fecha aceptación 16 de septiembre de 2013.

en los que explicaba que las características que los padres heredan a sus hijos no se encuentran en la sangre, como antes se creía, y postulaba la existencia de unidades individuales de la herencia a las que precisamente llamó “genes”. Desde entonces, y hasta 1953, los avances en este campo del conocimiento habían sido hechos por medio de cuidadosas cruzas usando animales, plantas y microorganismos. Cerca de 80 años después de las observaciones de Mendel, en 1944, el médico canadiense Oswald T. Avery junto con Colin M. MacLeod y Maclyn McCarty, en aproximadamente 30 años de trabajo, descubrieron que los genes no están hechos de proteínas, como se pensaba, sino de una sustancia que el bioquímico alemán Friedrich Miescher había descubierto en 1869. Dicha sustancia se hallaba en el núcleo de la célula, tenía propiedades ácidas y entre sus componentes estaba un azúcar llamado “desoxirribosa”; por ello, se le conocía como ácido desoxirribonucleico (ADN). Posterior a este importantísimo descubrimiento, la pregunta que en ese momento cabría hacerse era: ¿cómo está construida la molécula del ADN? Definitivamente debía ser menester conocerla, pues posee dos propiedades únicas: la primera es que tiene la capacidad de almacenar la información genética para formar un organismo completo, sea éste un microorganismo, un hombre, un perro o una gran ballena; la segunda, no menos importante pero sí más impresionante es que puede reproducirse, es decir, ¡formar copias de sí misma! Cabe decir que no se conocía en aquel momento una molécula con tales características.

Como puede verse, transcurrieron muchísimos años de historia, pero la resolución final se consiguió en aproximadamente treinta y seis días, cuando Watson y Crick enfocaron sus esfuerzos en averiguar cómo sería la estructura de la ya citada molécula. En ese momento ya se contaba con cierta información, como por ejemplo, que contenía carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. También se sabía que estaba constituida por largas cadenas de nucleótidos (unidades básicas formadas por un grupo fosfato, el azúcar desoxirribosa y una de cuatro moléculas llamadas bases nitrogenadas, divididas en dos grupos: las purinas como adenina (A) y guanina (G), y las pirimidinas como timina (T) y citosina (C); también se conocía que el esqueleto, formado por los grupos fosfato y el azúcar son los que “sostienen” a

cada una de las bases nitrogenadas. Por último, el bioquímico austriaco Erwin Chargaff, habiendo estudiado el ADN de diversas especies, encontrando que el contenido de adenina era siempre igual al de timina, y el de guanina era igual al de citosina (aunque las proporciones de adenina + timina y guanina + citosina variaban según el organismo de que se tratara), lo que ahora se conoce como “reglas de Chargaff”.

En noviembre de 1951,el estadounidense James Dewey Watson y el inglés Francis Harry Compton Crick (el primero, considerado un “niño genio” de 23 años, biólogo, quien obtuvo su doctorado en Chicago pero decidió mejor ir a Cambridge, ya que en ese momento contaba con una beca de investigación; el segundo, reconocido por su inteligencia, contaba con 33 años y, luego de estudiar física, había trabajado en el desarrollo del radar durante la Segunda Guerra Mundial) coincidieron en el laureado Laboratorio Cavendish (donde, por cierto, han trabajado 29 ganadores del premio Nobel en el último siglo) donde se aplicaba una técnica conocida como “cristalografía por difracción de rayos X”, que permitía estudiar el arreglo de los átomos en una molécula y, por tanto, les permitiría estudiar la estructura de moléculas biológicas como las proteínas.

Paralelamente, en el King’s College, en Londres, se aplicaba la misma técnica para ¡determinar el arreglo atómico de la molécula de ADN! La investigación se encontraba a cargo del físico Maurice Wilkins, quien ya llevaba tiempo trabajando con diferentes muestras para con ellas obtener imágenes que le permitieran dilucidar el arreglo de dicha molécula; con él colaboraba Rosalind Franklin (recién doctorada de Química-física por la Universidad de Cambridge) que consideraba dicha investigación como suya y no era muy dada a compartir sus resultados con Wilkins. Como se puede apreciar, el mismo objetivo era común en los cuatro investigadores, sólo que Watson y Crick no tenían toda la experiencia que poseían Wilkins y Franklin.

Para contrarrestar esta “pequeña desventaja” recurrieron entonces a los modelos que un notable investigador estadounidense recientemente había desarrollado. Se trataba de Linus Pauling, que recién había descrito la manera cómo

Ochoa-Cortes MC. MedLab 2014; Año 6 (1): 18-20 19 www.pacal.orgwww.pacal.org

Page 11: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

20 21

se establecen las uniones entre los diferentes átomos (lo que ahora conocemos como enlaces químicos) y quién también ayudó a la consolidación de la técnica de difracción por rayos X. Un gran acierto de éste investigador fue proponer cómo se unían los átomos en la estructura de una proteína auxiliándose, muy didácticamente, de esferas y varillas y explicando cómo un tipo de enlace débil (el ahora llamado enlace puente de hidrógeno) mantenía a los diferentes átomos en una estructura estable que llamó “hélice alfa” (que tiene, precisamente, la forma de una escalera de caracol) y que fue intuida a través de la ya muy mencionada técnica de difracción por rayos X. Watson y Crick comenzaron a tratar de explicar cómo entonces estaría conformada la molécula de ADN a través de estos modelos y considerando toda la información hasta ese momento disponible, primeramente propusieron un modelo donde existían tres hebras o cadenas; Wilkins y Franklin viajaron desde Londres para ver el modelo y se percataron que no era posible tal arreglo por diferentes situaciones, entre ellas, las cargas eléctricas de los grupos fosfatos que se suponía se encontrarían en el centro de dicho modelo y que harían que la molécula muy inestable (se sabe que Pauling llegó a la misma conclusión días antes, sin percatarse de su inviabilidad).

Los jóvenes investigadores siguieron proponiendo modelos, cuando una fotografía obtenida recién por Rosalind Franklin les dio una nueva idea. Esta imagen, procedente de una muestra que contenía mayor cantidad de agua que las anteriores (las primeras fueron incluso en total ausencia de ésta), les permitió retomar la idea y fue entonces que se percataron que las bases nitrogenadas se encontraban hacia el centro de la estructura y los grupos fosfato y azúcar se encontraban por fuera, es decir, formando lo que en una escalera de caracol son los barandales. Solo faltaba un detalle muy importante: ¿cómo se unirían las bases nitrogenadas en el centro de manera tal que la estructura fuera estable? La primera idea fue que dos bases púricas formarían un par (es decir, un escalón, si retomamos la idea de la escalera de caracol) y otro par lo constituirían dos bases pirimídicas; desafortunadamente, esto generaba medidas muy extremas

en el ancho de la estructura: con bases púricas el ancho era mucho mayor que con las bases pirimídicas, incompatible con la imagen obtenida por la difracción de rayos X.

El 28 de febrero, felizmente, se comunicaron los resultados que describían a tan importante molécula; bastaron sólo unos arreglos más para determinar que una base púrica se une con una base pirimídica formando así un escalón en esta importantísima estructura y con este arreglo se permite que, ¡con sólo una cadena de la molécula pueda producirse la otra! Ésta simplicidad ha permitido que durante millones de años la secuencia de las bases, donde se resguarda la información genética, pase de generación en generación.

Desafortunadamente, cuando el Premio Nobel les fue entregado, Rosalind Franklin había muerto cuatro años atrás, pero lo interesante es que entre sus documentos se encontró la misma explicación sólo que fechada unos días después… así es la historia…

Al parecer, muy posiblemente la estructura de la molécula de ADN pudo haber sido develada poco a poco pues, en el recuento histórico, varias personas más estaban abocadas en esta enorme empresa y el impacto entonces hubiera sido mucho menor. Creo que particularmente Watson y Crick tuvieron el acierto de reunir toda la información disponible y, con su juventud y nuevas ideas, comprendieron el patrón pues sólo una molécula formada por una doble hélice podía dar esos ángulos de difracción, precisamente con muestras conteniendo un pequeño porcentaje de agua y de ésta manera, llegar a tal descubrimiento. Hay una frase, en la parte final de una carta escrita de puño y letra por Francis Crick dirigida a su hijo Michael, que no deja ninguna duda sobre la importancia de tal acontecimiento: Creemos que hemos encontrado el mecanismo por el cual la vida viene de la vida.

Las fotografías de difracción de rayos X de fibras de ADN realizadas en 1953 por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins,

fueron la base para que, en colaboración con James Watson y Francis Crick, propusieran la estructura tridimensional del ADN y un modelo para su replicación. Este descubrimiento, uno de los más significativos en la historia de la biología, permitió conocer la estructura de doble hélice del ADN y comprender la función de la información genética en términos moleculares, cambiando la orientación de la investigación biomédica radicalmente. Los fondos y los investigadores se dirigieron con preferencia hacia el campo en efervescencia de la biología molecular, la genética molecular y la bioquímica, muchas veces en detrimento de otros campos más clásicos de la biología, como podían ser la fisiología, el evolucionismo, la ecología y, en general, las ramas más naturalistas de las ciencias de la vida.

Francois Jacob1 escribía en 1970 que la biología no es una ciencia unificada. En los extremos se distinguen dos grandes tendencias, que acaban por oponerse radicalmente. La primera puede ser calificada de integrista o de evolucionista. En ella el organismo no solamente no es disociable en sus constituyentes, sino que hay con frecuencia interés en verlo como elemento de un sistema de orden superior, grupo, especie, población, familia ecológica. Importan las colectividades, los comportamientos, las relaciones que los organismos mantienen entre sí o con su medio. No todas las propiedades de un ser vivo, su comportamiento, sus logros

pueden explicarse sólo por sus estructuras moleculares. La biología no puede reducirse a la física y a la química, la integración en cualquier nivel, da a los sistemas propiedades que no tienen sus elementos. El todo no es tan sólo la suma de sus partes.

En la actitud opuesta, llamada tomista o reduccionista, el organismo es sin duda un todo, pero hay que explicarlo solamente por las propiedades de sus partes. La biología tomista busca dar cuenta de las funciones por medio únicamente de las estructuras. Sensible a la unidad de composición y de funcionamiento que ella observa detrás de la diversidad de los seres vivos, ve en las conquistas del organismo la expresión de sus reacciones químicas. Se trata de aislar los constituyentes de un ser vivo y de encontrar las condiciones que le permitan estudiarlos en un tubo de ensayo. Variando estas condiciones, repitiendo los experimentos, precisando cada parámetro, se busca dominar el sistema y eliminar sus variables. Hay que llegar lo más lejos posible en la capacidad de descomponer la complejidad para analizar los elementos con el ideal de pureza y certeza que representan las experiencias de la física y de la química. No existe ningún carácter del organismo que no pueda, a fin de cuentas, ser descrito en términos de moléculas y de sus interacciones. Ciertamente no se trata de negar los fenómenos de integración y de emergencia. Es evidente que el todo puede tener propiedades de las que están desprovistos los constituyentes. Pero estas propiedades resultan de la estructura misma de estos constituyentes y de su disposición.

21 www.pacal.org20www.pacal.org Cabañas-Cortés EM. MedLab 2014; Año 6 (1): 21-24Ochoa-Cortes MC. MedLab 2014; Año 6 (1): 18-20

Page 12: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

22

Estos conceptos resultan fundamentales, ya que es a partir del descubrimiento de la doble hélice del ADN, que el reduccionismo biológico está en pleno desarrollo. En 1972 Theodosius Dobzhansky y Francisco Ayala, convocaron a un congreso sobre los “problemas de la reducción en biología”. Ayala distinguió tres tipos de reduccionismo: metodológico, epistemológico y ontológico. Sin embargo, el avance de las posiciones reduccionistas aumentaba y se estaba produciendo desde lo metodológico hacia lo ontológico. Se comenzó aplicando los métodos moleculares que produjeron importantes descubrimientos, pero se acabó aceptando que todo el ámbito de lo vivo se reduce de hecho a moléculas.

La imagen es simple y atractiva: los organismos vivos son producto del genoma, que está formado por un conjunto de genes, o sea, fragmentos de ADN, cada uno de los cuales sirve para sintetizar una proteína. Toda la dinámica de la vida quedaba reducida a su base genético-molecular. A partir de ahí, las posibilidades de la bioingeniería aplicada a la producción y a la terapia parecían tan numerosas como alcanzables.

Richard Dawkins con su famoso libro de 1976, El gen egoísta, es el exponente más claro de esta corriente. En él se produce ya la reducción ontológica de todo lo vivo a lo genético. Los organismos son meros vehículos instrumentalizados por los genes. Lo que de verdad existe son los genes, el resto es epifenómeno. Todo está en los genes. Ellos poseen las instrucciones para construir los vehículos que les permiten viajar de una generación a otra, hasta casi los lindes de la inmortalidad. El flujo de información como la causalidad, conoce un único sentido, desde los genes hacia el organismo, y la selección natural hace diana sólo en los genes.2

En este ambiente cobraba perfecto sentido el Proyecto del Genoma Humano (PGH), <<Si todo está en los genes, conozcamos exhaustivamente los mismos y sabremos lo que se precisa para manejar la vida humana, o al menos sus patologías. Podremos diagnosticar los males, incluso predecirlos y, posteriormente, curarlos mediante terapias génicas>>. Estas ideas se produjeron y fueron transmitidas al público durante la época del auge reduccionista. La idea del PGH fue madurando y dio inicio en 1990. Un proyecto de esta magnitud dependió del estado de la biología, de la capacidad de computación e incluso de la coyuntura política y económica.

En aquella época, la secuencia del primer genoma completo de un organismo vivo, que corresponde al de la bacteria Haemophilus influenzae, se publicó en 1995. Así, surge una nueva disciplina: la genómica. Esto se alcanzó mediante un esfuerzo interdisciplinario de investigadores de la biología molecular, bioquímica, estadística, matemáticas y la computación. La integración de este conjunto de disciplinas constituye la genómica.

En 2003 se da a conocer la secuencia completa del genoma humano. Desde el punto de vista del filósofo de la ciencia Thomas Kuhn, se trata de un éxito indudable de lo que entonces era la ciencia normal, desarrollada dentro del paradigma reduccionista dominante.

El Fenoma Los fenomas son descripciones exhaustivas y exactas de las características físicas y de comportamiento

de cada persona. Interesa saber más acerca de la parte del fenómeno humano relacionado con la enfermedad: anomalías faciales, deformidades de las extremidades, etc., se quieren esas

descripciones de tal forma que las computadoras las puedan leer y, analizar cómo estos rasgos fenotípicos podrían relacionarse con los genomas. A los biólogos computacionales les interesa

estandarizar estas descripciones físicas.3

Los proyectos fenoma están en desarrollo para distintos modelos biológicos como ratones, ratas, levaduras, pez cebra y la planta Arabidopsis thaliana. En los esfuerzos

más sistemáticos, se bloquean los genes uno por uno y luego cuidadosamente someten a los organismos a un conjunto de mediciones y pruebas físicas para

averiguar cómo los genes producen las características físicas, el metabolismo y el comportamiento. Estos datos globales no se pueden tener para los genes

humanos, pero se espera reunir cuidadosamente los datos del paciente. Esto no es fácil, ya que incluso para las enfermedades ‘mendelianas’, las cuales se sabe

que son causadas por un solo gen mutado, ligar la enfermedad con el gen es todo un reto. De los más de 6.000 trastornos hereditarios raros, menos

de la mitad han sido asignados a una causa genética. Una de las partes más difíciles es encontrar suficientes pacientes con tales condiciones,

que pueden ocurrir en menos de una persona en un millón. Ya se está tratando la información de los registros médicos electrónicos a fin

de que con los algoritmos computacionales se puedan combinar y clasificar fenotipos comunes automáticamente.

El toxomaEl Proyecto del Toxoma Humano, se estableció desde hace más de cinco años con seis millones de dólares, desde el Instituto Nacional de Salud de los EEUU, con el apoyo de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Se trata de obtener la descripción de todos los grupos de procesos celulares responsables de la respuesta a la presencia de tóxicos en el organismo.

En vista de que más de uno de cada seis fármacos se retiran del mercado debido a problemas en la seguridad del producto, que son descubiertos durante su administración en humanos, la obtención del toxoma podría ayudar a proponer una serie de ensayos directos en células, que puedan reemplazar las pruebas en animales y quizás mejorarlas. Sabiendo qué procesos se activan con la presencia de un tóxico, se puede ayudar a obtener nuevas medicinas o moléculas industriales que sean menos dañinas. Esto es importante, ya que las pruebas de toxicidad en animales cuestan millones de pesos para cada compuesto que se usa en los ensayos

23 www.pacal.org22www.pacal.org Cabañas-Cortés EM. MedLab 2014; Año 6 (1): 21-24Cabañas-Cortés EM. MedLab 2014; Año 6 (1): 21-24

Así, el PGH era considerado como un gran éxito de la ciencia. Pero por otra parte, empezaron a asomar signos de decepción. En cierto sentido resultaba también un fracaso, ya que las enormes expectativas propagadas por los científicos e instaladas en la opinión pública no se vieron ni se han visto cumplidas. Para empezar, se encontraron aproximadamente 25 000 genes, menos de lo previsto. Resultó que tenemos un número aproximadamente similar al de Drosophila, la mosca de la fruta. Además, parte del material genético parecía poco significativo, puesto que más del 95 % de los tres mil millones de pares de bases de nucleótidos no codifican proteínas en absoluto. Posteriormente se descubrió que la expresión de los genes se halla modulada por estos sitios que no codifican para proteínas y por factores epigenéticos, es decir, por las interacciones entre el ADN y la célula en que el genoma se halla inserto, que es la forma en que se determina cuándo, cómo y qué fragmentos del ADN se utilizan para construir ciertas proteínas durante la secuencia de desarrollo que conduce de la fertilización al organismo adulto. La expresión genética está entonces condicionada por patrones de desarrollo y por factores ambientales. Además, en la construcción de un sólo rasgo fenotípico pueden estar implicados muchos genes y un solo gen puede trabajar en la de varios rasgos.

En realidad el PGH constituyó un gran éxito de la investigación biológica. La sensación de fracaso reside en la distancia entre sus resultados y las expectativas generadas por la mentalidad reduccionista. Es decir: el reduccionismo metodológico ha producido importantes resultados y una gran cantidad de datos, pero el reduccionismo ontológico a la postre, se ha revelado erróneo. Simplemente no es verdad que los organismos sean meras estructuras de supervivencia controladas por los genes.

Más allá de los genes, el nivel epigenético resulta de primera importancia para la comprensión de la vida, así como las proteínas y las vías metabólicas. La célula en su conjunto y el ambiente en el que se vive también tienen influencia sobre el desarrollo de los tejidos y del organismo. El organismo como tal posee una cierta autonomía y es agente de su propio desarrollo y comportamiento. Llega incluso a modificar el comportamiento de sus partes y hasta de sus genes. Desde un punto de vista aún más amplio, el entorno en el que viven los organismos ha de ser tomado en consideración para entender los fenómenos biológicos. Todos estos niveles tienen su autonomía y consistencia ontológica. Son irreductibles a la base genético-molecular.

De esta forma ya se habla de la biología post-genómica. Por eso se han puesto en marcha proyectos para estudiar el epigenoma, el proteoma, el transcriptoma y el metaboloma entre otros. (El sufijo griego –oma refiere a una totalidad). Todas estas ciencias -ómicas están produciendo una enorme cantidad de datos que se pueden gestionar por el avance en paralelo de la bioinformática. Coincide la aparición de estas disciplinas con el auge de la biología del desarrollo, con la nueva síntesis de esta con las teorías evolucionistas, llamada evo-devo, la biología de sistemas y con el crecimiento de otras ramas naturalistas de las ciencias de la vida, como la etología y, sobre todo, la ecología.2

Page 13: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

24 2525Ciencia y Naturaleza. MedLab 2013; Año 6 (1): 25

La investigación científica es una actividad en la que constantemente se describen

hallazgos, algunos de ellos de mayor trascendencia que otros. Ocasionalmente se realizan descubrimientos que cambian el curso no solo de la ciencia, sino de la humanidad misma. Ejemplo de ello lo constituye la Teoría de la relatividad de Albert Einstein en el campo de la física. El equivalente en el área de la biología, fue el establecimiento del modelo de “doble hélice de ADN”, propuesto en marzo de 1953 por James Watson y Francis Crick. Si bien estos investigadores no fueron los descubridores del ADN, si fueron los primeros en proponer un modelo que describiera la estructura de la molécula y que fuera congruente con los datos experimentales obtenidos hasta entonces para explicar sus propiedades. Este hecho fue de tal relevancia que los hizo merecedores del Premio Nobel de Medicina en 1962. Su propuesta marco una nueva etapa en el campo de la biología molecular, se intensificaron los esfuerzos para entender la forma en que el ADN se multiplica, como transmite la información genética y como puede sufrir alteraciones que conducen a padecimientos, muchos de los cuales aún hoy son poco conocidos.

Con el devenir de los años, el modelo de doble hélice se convirtió en la piedra angular de la investigación en genética y, más recientemente, en medicina. Este 2013 se cumplieron 60 años de la publicación del trabajo de Watson y Crick en la revista Nature y 10 años ya desde la secuenciación del genoma humano. Nuestro entendimiento sobre los ácidos nucléicos nos ha llevado hasta el punto de poder manipularlos para tener organismos genéticamente modificados, muchos de los cuales son de gran utilidad en la industria y la medicina. Se han dado los primeros pasos hacia la terapia génica que, a través

de la medicina genómica, es hoy uno de los campos con mayor interés. Incluso hemos podido manipular el ADN para que sea útil en áreas en las cuales hasta hace algunos años era impensable. Podemos referir, por ejemplo, el uso de moléculas de ADN para la elaboración de mapas en escala nanométrica. En el año 2006, Paul Rothemund, del Instituto de Tecnología de California, Estados Unidos, y su grupo de trabajo publicaron en la revista Nature un nano-mapa del continente americano. Lo consiguieron manipulando moléculas de ADN para que estas se doblaran sobre

sí mismas adoptando la forma deseada. El nano-mapa en cuestión solo puede verse con un microscopio de fuerza atómica. Otro ejemplo lo encontramos en el uso que se ha dado al ADN para el desarrollo de “máquinas moleculares”.

En el año 2011 se publicó en la revista Science, un trabajo en el cual se presenta una calculadora que en vez de piezas de silicio, utiliza hebras de ADN para su funcionamiento. Esta herramienta es cinco veces más veloz que los modelos anteriores y permitirá construir circuitos más complicados en el futuro. Asimismo los investigadores están vislumbrando que con esta tecnología podrían realizarse otros “instrumentos” que apoyen en el diagnóstico o detección de padecimientos como tumores. Si bien estas investigaciones aún están en sus inicios, dejan claro que esta molécula aún tiene mucho por enseñarnos.

Para leer más: Nature 2006; 440 (7082): 297. Science 2011; 332: 1196.

El legado de Watson y Crick: del modelo de “doble hélice” a las computadoras de ADN.

Ciencia y Naturaleza

Ignacio Martínez, Instituto de Investigaciones Biomédicas, UNAM.

humanos. Se piensa exponer células a los compuestos químicos y después hacer el seguimiento del metaboloma o conjunto de pequeñas moléculas en una célula, de las cuales se han encontrado 3 000 hasta este momento en humanos. De igual manera, determinar sus transcriptomas o secuencias de ARNm. Se espera unir estos datos de las vías metabólicas en las células humanas y relacionarlos con: una interrupción de una señal hormonal, intoxicación de las células del hígado, fallas en el ritmo cardiaco y otros problemas de salud.

El IntegromaToda esta gran cantidad de información de los diferentes -omas; (genoma, el transcriptoma, el proteoma, el metaboloma), ha sido analizada por medio de software para la búsqueda de patrones, para establecer estándares y conocer cual es el significado que puedan tener todos estos datos. Además de eliminar los artefactos creados por el tipo de determinaciones efectuadas, sobre todo en el establecimiento del proteoma, ya que como se induce la interacción de pares de proteínas, esta interacción puede no presentarse en las células in vivo o en el ensayo que se esté realizando en particular.

Un ejemplo de integroma, corresponde a un proyecto donde se realizó la combinación del análisis del genoma, el transcriptoma, el proteoma y el metaboloma -todos ellos determinados en 20 ocasiones, en el transcurso de 14 meses, de tal forma que se midieron más de 3 000 millones de componentes moleculares-, lo que permitió realizar el seguimiento de diferentes estados fisiológicos, considerando además el fenoma clínico, para obtener el “Perfil Personal Ómico Integrado” (iPOP por sus siglas en inglés) del genetista estadounidense Michel Snyder4. Este iPOP reveló que Snyder tiene riesgo de padecer diabetes tipo 2, a pesar de no tener familiares con dicho padecimiento, ni otro tipo de asociación. Durante el estudio se le diagnosticó diabetes y padeció dos infecciones virales, que reflejaron un incremento en la actividad de genes asociados con inflamación. Los “omas” también revelaron cambios en las vías metabólicas que previamente no estaban asociadas con diabetes o infección. Se encontraron grandes cambios durante los estados de salud y enfermedad en el ADN e inesperados mecanismos de edición del RNA. Se demostró en el estudio que el iPOP puede ser usado para interpretar estados de salud y enfermedad, relacionando la información genómica con la dinámica actividad -ómica. Michel Snyder sugiere que en vez de efectuarse unas docenas de pruebas clínicas, hay que aprovechar que con la tecnología existente se pueden analizar arriba de 100 000 constituyentes moleculares diferentes. En esta investigación participaron 41 investigadores de 12 centros de investigación entre Universidades e Institutos.

Comentarios y reflexiones finalesa) Las ciencias -ómicas, basadas principalmente en la cromatografía en gel y la espectrofotometría de masas, como puede ser el caso de la metabolómica y la proteómica, continúan siendo metodológicamente reduccionistas. Se

maneja una gran cantidad de datos, tratados e interpretados por medio de la bioinformática, para estandarizarlos. Así, a partir de predicciones computacionales se analizan los resultados. ¿Podrán ser estandarizados los comportamientos de las personas, como requiere el análisis del fenoma y los demás ómas? ¿Es adecuado estandarizar la amplísima variabilidad biológica, sobre todo de los seres humanos que si bien son seres biológicos, son también seres sociales, con la complejidad adicional que eso representa?

b) En general en las ciencias -ómicas, existe una tendencia a la salud, al aspecto médico, lo cual es importante debido al explosivo aumento de las enfermedades a nivel mundial, principalmente del cáncer y de las enfermedades crónico degenerativas, pero el enfoque sigue siendo reduccionista desde el punto de vista ontológico, ya que en este caso las ciencias -ómicas, se basan en explicar cómo el ADN puede o no expresarse. Aparentemente desde las ciencias-ómicas se infiere que las personas también son responsables de su salud, ya que para que no se expresen los oncogenes, por ejemplo, se pueden comer las crucíferas y se puede impedir la expresión de los oncogenes. Es decir, se puede bloquear la información contenida en los genes y finalmente esto implica: “que los genes son los que definen toda la vida”. Así, según se deduce de estas disciplinas, los genes son la realidad de la vida y no los organismos, ni la relación de los organismos con su medio ambiente. De esta manera, la biología post-genómica, no genocentrista, según se observa todavía está pendiente.

c) El análisis de la gran cantidad de datos del iPOP, para la interpretación médica y el riesgo de enfermedad no está claro. La mayoría del genoma es difícil de interpretar y muchas enfermedades complejas, tales como diabetes, desórdenes neurológicos y cáncer, involucran un gran número de genes y rutas metabólicas diferentes, así como las contribuciones medioambientales que pueden dificultar aún más la interpretación. No se sabe qué significan para la salud promedio, la mayoría de las variantes en las secuencias del ADN, y hay más de 3 millones en cada genoma humano.3

d) Finalmente, el problema con el auge de las ciencias -ómicas, es que contribuyen notablemente a la división del conocimiento científico en general y biológico en particular, hasta el fraccionamiento superespecializado, en una gran cantidad de disciplinas.

Bibliografía1. Jacob, F. 1970. La lógica de lo viviente. Una historia de la herencia. Ed. Laia. 2.Marcos, A. 2012. Biología sistémica y filosofía de la naturaleza. Ed. Eikajia. 101-1093. Baker, M. The omes puzzle. Nature 2013; 494: 416-419.4. Rui Chen et al. Personal Omics Profiling Reveals Dynamic Molecular and Medical Phenotypes. Cell 2012; 148: 1293–1307.

24www.pacal.org Cabañas-Cortés EM. MedLab 2014; Año 6 (1): 21-24 25 www.pacal.org

Page 14: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

26 27

IntroducciónEl descubrimiento de la estructura molecular del ADN, en 1953, cambio la forma de observar los procesos biológicos y confirmó la idea revolucionaria, 100 años antes, sobre que todos los seres vivos de este planeta estamos constituidos a partir de los mismos pilares básicos. El determinar la estructura del ADN no solo aclaro la conformación tridimensional de una molécula biológica, otorgando la importancia a enlaces químicos considerados hasta ese entonces como débiles (los puentes de hidrógeno) así como el establecimiento que los seres vivos somos configuraciones de las mismas moléculas y elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno, fosforo y azufre. Además, permitió establecer un modelo, sencillo y elegante a la vez, de cómo se lleva a cabo la replicación de información genética, como se pasa de una célula madre a una célula hija. Como el mismo James Watson menciona en sus memorias, es demasiado bonito para no ser cierto.

Después de este descubrimiento, disciplinas dentro de la biología como la molecular, nacieron y, con ella, el desarrollo

de tecnologías que permitieran su avance, muchas de las cuales han dejado a su vez, llegar a eventos que nos siguen asombrando. Por ejemplo, el final del siglo XX nos trajo la sorpresa que los mamíferos también pueden ser clonados, de forma similar a lo observado en ranas en la década de los 60 de ese mismo siglo, así como se nos hizo ser testigos de la carrera por la primera descripción del genoma humano completo y, en la alborada del siglo XXI, nos encontramos que quizá dentro de cada uno de nosotros tengamos la manera de reponer los órganos dañados de nuestro organismo, en forma de células troncales o células madre.

Ahora, después del desciframiento del genoma humano, que podemos convertir célula somáticas en células troncales a la par que quizá nos sirvan para clonarnos, qué la nueva generación de medicamentos consideran la maquinaria intracelular de las células anormales, no solo el contexto global del organismo y que empezamos a conocer más del origen de enfermedades que parecen eternas compañeras nuestras, como el cáncer o las parasitarias, dentro de la biología y la

medicina nos encontramos con un número cada vez más grande de especialidades, subespecialidades y supraespecialidades derivadas de la biología molecular. Una nueva forma de aprendizaje se está gestando y, con ella, quizá tenemos que considerar nuevas formas de enseñanza. Sigue siendo complicado explicar a un público no científico que se es estudiante de biología, pero ahora, para el público científico, no basta con decir que se estudia, por ejemplo, biología molecular: hay que hacer acotación que se es bioinformático, quizá biomédico, o especialista en biomatemáticas, además que se está estudiando la epigenética (o cualquier -oma) de tal tejido (normal o anormal), bajo determinadas circunstancias, en cierto intervalo de vida, en un modelo animal o primate no humano. El desarrollo en las diversas tecnologías trajo el entrenar y capacitar a una nueva generación de profesionistas, a los que se les pide las mismas habilidades que a la generación previa, pero ahora acrecentadas por la velocidad a la que se genera la información.

El presente comentario va enfocado hacia una inquietud, que como usuario de las redes de información científica, como profesionista de un área biomédica, como profesor de posgrado y, como lo seguiré siendo (espero), estudiante eterno, me intriga la forma que las nuevas generaciones de estudiantes de grado y posgrado tienen que enfrentarse y digerir la enorme cantidad de información que se genera día con día en los diversos frentes de investigación a nivel mundial. El aniversario del parteaguas que implico el modelo de la doble hélice, me parece un buen antecedente para reflexionar sobre este punto.

Actualmente ya no se puede ser investigador, en ninguna área no solo la biológica, escondido en un laboratorio u oficina, esperando que algún día alguien reconozca nuestros méritos y nos entregue el premio Nobel. No. Ahora los conocimientos hay que compartirlos conforme se van generando, sin dejar de lado que tienen que ser sólidos y obtenidos de forma rigurosa; ahora hay que divulgar que se hace, para poder competir por estímulos, puestos y apoyos económicos para continuar con la investigación. Ser investigador implica no solo pensar para la ciencia y en la ciencia: involucra un contexto social donde hay que resaltar los méritos propios para conseguir apoyos financieros. Por supuesto que la forma en que se presume, se presenta y se valora el trabajo no solo es en las comidas sociales; existen formas y foros especializados, revistas de alto impacto científico, donde profesionistas que trabajan modelos similares, explorando ideas similares, en contextos similares, suelen nutrirse, aplicando tecnologías novedosas o intentando seguir el paso de los colegas.

Palabras como medicina genómica, medicina personalizada, bioinformática, biomatemáticas, cada día se escuchan más en el ambiente médico mundial. A la nueva generación de estudiantes de ciencias biológicas, que está más en contacto con un ambiente virtual y un mundo donde la información es en tiempo real, se les exige que estén actualizados en lo concerniente a las nuevas aplicaciones en medicina y en ciencia, sin olvidar relacionar toda esa información con todos los conocimientos científicos previos. Sin embargo, la pregunta que surge al respecto es, por un lado, ¿realmente nuestros estudiantes están preparados para toda esa exigencia? Y, por el otro, ¿hemos sido capaces, la generación previa, de ayudarles en obtener esa preparación? Ambas preguntas involucran el pasado, presente y futuro de la enseñanza en las ciencias biomédicas y cuestiona nuestros propios conocimientos e influencia en la misma.

Bajo la luz del 60 aniversario del modelo de la doble hélice, que permitió la creación de nuevas áreas de exploración dentro de la biología, así como una nueva visión en la enseñanza de la misma, considero importante poner en tela de juicio hacia donde está cambiando la enseñanza de la biología e, incluso, la manera de hacer ciencia.

Nuevas tecnologías= Nuevas profesiones. Un ejemplo en la velocidad de desarrollo de nuevas tecnologías se observó en el reto de analizar la información generada por la secuencia del genoma humano:

2726www.pacal.org Flores-Guzmán P. MedLab 2014; Año 6 (1): 26-29 Flores-Guzmán P. MedLab 2014; Año 6 (1): 26-29 27 www.pacal.org

60 años del modelo de la doble hélice:

Re-evolución en la enseñanza de la

biología Dr. en C. Patricia Flores-Guzmán

[email protected]

Page 15: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

28 29

Para poder realizar la monumental tarea de secuenciar el genoma humano completo, en un tiempo récord -en un momento que se pensaba que contenía de 80,000 a 100,000 genes-, fue necesario el desarrollo de tecnología que lo permitiera. Para los reportes del 2001, la técnica que se empleó estuvo basada en la electroforesis por capilaridad de productos de la reacción de secuenciación Sanger, marcados por fluorescencia. Cada secuenciador podía detectar de 500 a 600 bases en 96 reacciones en casi 10 horas y, trabajando de forma continua las 24 horas, producía 115 kpb de decodificaciones por día. Para tener una idea del cambio tecnológico relacionado con la secuenciación genómica y la rapidez con que este ocurrió, baste considerar que, en el 2001, la primera versión del genoma humano había mapeado solo el 90% del mismo, presentando regiones no secuenciadas de 250 000 espacios (gaps), con muchos errores en la posición de los nucleótidos. La versión final, publicada tres años después, representaba casi la totalidad del genoma (99.7%), interrumpida solo por 300 espacios, con una probabilidad de error de 1 nucleótido por cada 100,000 bases; los gaps consistían, en este mapeo, de 28 megabases (Mb) de secuencia de eucromatina, involucrando principalmente regiones repetitivas que no había podido ser amplificadas o ensambladas y de 200 Mb de secuencias en la heterocromatina, incluyendo regiones de los centrómeros y brazos cortos de los cromosomas acrocéntricos. La rapidez y la precisión en el mapa genómico publicado en el 2004 se debió a que ya se contaba con un patrón previo, el desarrollo de nuevos y mejores secuenciadores y, sobre todo, la experiencia de una generación de investigadores y técnicos que sabían interpretar los resultados obtenidos, así como estudiantes que ya tenían idea de que habilidades tenían que desarrollar para poder internarse en las nuevas áreas de la genómica.

Actualmente, la tecnología incluye plataformas que permiten secuenciar el genoma de otros organismos, en un tiempo menor al que llevó el del humano. Sin embargo, estas

nuevas herramientas han requerido de cambios profundos en el análisis de datos: ahora es más rápido y más barata la secuenciación, pero la comprensión de los resultados es más compleja, requiriendo de esta nueva generación de profesionistas, preparados para interpretarlos. Se han tenido que establecer alianzas entre biólogos computacionales e investigadores experimentales, lo que enfatiza el aumento en la complejidad, tanto en las capacidades como en las dificultades analíticas, que ha traído la secuenciación masiva.

Nuevas profesiones= ¿Nuevas formas de enseñanza de la biología?El acceso a internet ha permitido que la información, en general, llegué con una velocidad nunca vista anteriormente, a sitios lejanos, que quizá no cuenten con una universidad o una escuela superior, pero si con señal satelital. Por ello, se vuelve prioritaria la responsabilidad de la información que se vierte en los sitios de divulgación científica, que validen como reales o desmientan un rumor surgido en otros sitios de la red. Los principios para una afirmación científica siguen siendo igualmente válidos para una publicada en un formato tradicional que aquella soltada en una red social, con unos pocos carácteres.

Ahora, existe una gran presión en las universidades de todo el mundo para mejorar la calidad de la educación. Los estudiantes exigen un mayor nivel de educación gracias a la rapidez como se publican nuevos resultados o se realizan nuevos hallazgos en un área en particular. La primera pregunta, entonces, es si las universidades pueden responder a esta presión, enseñando las nuevas tecnologías a los estudiantes, estableciendo laboratorios para que estos puedan practicar, desarrollar y aprender, y si cuentan con el profesorado con la capacidad y experiencia para aportar estos conocimientos. Seguramente habrá escuelas que puedan responder la pregunta tajantemente con un sí, otras que tendrán deficiencias pero responderán que en poco tiempo lo lograrán, mientras que otras necesitarán mucho más

tiempo para estar al nivel esperado. Entonces, hay quién ve en la tecnología aportada por el internet y las redes sociales como los principales aliados en la enseñanza de la ciencia actual. Así, por un lado, tenemos que podemos acceder a cursos online, en aulas de más de 2000 estudiantes en todo el mundo, con un solo profesor que quizá se encuentre en Harvard o Stanford, mientras nosotros estamos en un lugar remoto de América del Sur. Sin embargo, dicen los puristas de la educación, esta enseñanza es maravillosa para la teoría, pero nadie te enseña cómo usar un citometro de flujo o un secuenciador, o cuando te enfrentas a un problema técnico con una muestra en particular. Para ello, responden los nuevos educadores, se tienen las redes sociales: se puede lanzar una pregunta a comunidades de estudio o tutorales sobre, digamos transducción de señales en células eucariontes, las probabilidades que alguno de ellos se halla enfrentado a un problema semejante o que sepa los más mínimos detalles acerca del uso del citometro de flujo o el secuenciador que necesitamos saber, son elevadas.

Pero, por otra parte, tenemos una proporción importante de estudiantes en todo el mundo que ven interrumpidos sus estudios por no tener la posibilidad de ingresar a una universidad al no haber una accesible en su comunidad o la que ellos desean se encuentra a kilómetros de distancia. Es entonces que se ha creado una nueva vertiente en la educación, las MOOCs, o cursos online de apertura masiva.

Así, aun cuando los diversos programas de posgrado en ciencias no puedan darse el lujo de ampliar la matrícula de estudiantes, de forma física, si están creando aulas virtuales, con una amplia comunidad interesada en aprender.

Entonces, de acuerdo con este nuevo enfoque en estudio, bastaría con tomar los cursos on line y aprobar los exámenes de conocimiento para poder obtener un master; sin embargo, la experiencia que se adquiere, sobre todo en las ciencias biológicas, de la interacción humana, del manejo de muestras biológicas y el resolver problemas in situ, esa no se obtiene. Pero para salvar ese problema, hay quién augura el futuro de la biología “seca”; es decir, una nueva generación de biólogos que no necesitan experimentar en matraces o gabinetes de bioseguridad. Claro que esta biología “seca” necesita del manejo de habilidades diferentes: mayor conocimiento de matemáticas para el desarrollo de simuladores o por probabilidad, determinar la presencia de proteínas y moléculas. De hecho, ya varios productos biológicos han sido primero descritos en las computadoras por modelos biológicos donde se presupone su presencia y luego encontrados o sintetizados.

Ambas sentidos de la investigación son claves: la parte teórica y la parte práctica. Siempre han existido; de hecho, los que hacemos práctica no somos técnicos: la práctica o el experimento en sí solo corresponde del 10 al 20% del tiempo dedicado a un posgrado o una investigación, el resto del tiempo corresponde a analizar los resultados, modificar y diseñar nuevos experimentos, así como ubicar los resultados

obtenidos dentro del contexto mundial del conocimiento. Quizá por ello no es tan irracional suponer un futuro seco para la biología; esto, probablemente no ocurrirá en todos los campos pero si en varios.

Comentarios finales.Quizá los foros científicos actuales se centren menos en como ocurre la interacción de las molécula de ADN con las proteínas que regulan su transcripción y más en la presencia de microARNs, cuya importancia se sustenta cada día más en las nuevas publicaciones, así como las moléculas que, por análisis matemáticos, están siendo descubiertas antes de ser observadas, pero la forma de entender la biología a nivel microscópico que nos legó el modelo de la doble hélice, sigue vigente. Ahora tenemos una nueva revolución en la biología, que se deben en gran parte al desciframiento del código genético, pero que tiene una raíz más larga, hasta 1953 y más atrás, con los estudios de Chargaff y Avery.

Al igual que los nuevos conocimientos se incorporaron a la biología clásica, pese a no contar con muchos adeptos en los primeros años posteriores a su postulación, tal como ocurrió con el modelo de la doble hélice y la ruptura de paradigmas –por ejemplo la evolución biológica y el descubrimiento de la retrotranscripción-, la educación en general y las ciencias biomédicas en particular, van a tener que incluir, tarde o temprano, de forma profunda las herramientas virtuales, que van desde participar en un curso MOOC a hacer una estancia, a distancia, en un laboratorio al otro lado del mundo.

De forma particular, no me preocupa que los jóvenes puedan incorporar toda la información de determinado tema científico a sus vidas: todos los días sus cerebros son capaces de eliminar lo que no necesitan y de retener lo importante. Lo que si me sorprende es que desconozcan información básica generada hace 15 años, cuando estaban en la primaria, pero que es clave para entender un proceso actualmente; me sorprende, pero tampoco me preocupa, pues es información que pueden aprender. Lo que sí me preocupa, de forma personal, es como dar mis clases cuando compito, al mismo tiempo, con un dispositivo movial conectado en línea con un investigador en Oxford o con las redes sociales, como hacer que razonen una pregunta, cuando tienen la opción de buscar la respuesta en las mismas redes de estudio, buscando una respuesta que no analizan ellos, sino obtienen por repetición de alguien más. Ese, es mi reto particular. Creo que, al menos yo, no estoy preparada para esta nueva generación de estudiantes.

Bibliografía Consultada:1. Hochedlinger K, Plath K. Epigenetic reprogramming and induced pluripotency. Development 2009; 136: 509-523.2. Waldrop MM. The virtual lab. Nature 2013; 499: 268-270.3. Loman N, Watson M. So you want to be a computational biologist? Nature Biotechnology 2013; 31(11): 996-998.4. Waldrop MM. Campus 2.0. Nature 2013; 499: 268-270.5. Kellogg S. How to make a MOOC. Nature 2013; 499: 369-371.

2928www.pacal.org 29 www.pacal.orgFlores-Guzmán P. MedLab 2014; Año 6 (1): 26-29 Flores-Guzmán P. MedLab 2014; Año 6 (1): 26-29

Page 16: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

30 31

MEDLAB

INSTRUCCIONES PARA AUTORES

MedLab es una publicación trimestral del Programa de

Aseguramiento de la Calidad (PACAL), empresa mexicana que realiza

evaluación externa de la calidad en los procesos de más de 2200

laboratorios de análisis clínicos en México.

El objetivo de MedLab es llevar información de vanguardia, confiable y en un lenguaje común, a

profesionales de la salud, involucrados en los análisis clínicos.

Manuscritos:MedLab les da la bienvenida a todos los artículos

relacionados con el área de la salud, sea de investigación

básica, clínica y/o epidemiológica.

Tipos de Artículos con opción a ser publicados*:

Editorial, Biografías, Artículo de revisión, Artículo Original,

Comunicación Breve, Reporte de casos, Opinión,

Noticias, Cartas al Editor. En las instrucciones para

autores, disponibles con el editor, se sugiere el formato

en el que deben ser enviados cada uno de los tipos de

artículos.

Recepción: Los artículos serán recibidos vía correo electrónico

a las siguientes direcciones: [email protected] y

[email protected]

También se podrán recibir artículos en disco compacto,

en archivos en formato pdf o Word, entregado en las

oficinas de PACAL, en Alhelí 78 Col. Nueva Santa María,

C.P. 02800, Delegación Azcapotzalco. Los autores

serán notificados en los siguientes 30 días posteriores

a recibir su manuscrito, por sí este requiere revisión o sí

no corresponde a las características de la revista para

su publicación. Para datos más específicos sobre las

características de los manuscritos a ser sometidos,

consultar directamente al editor, cuyos datos se

encuentran al final de la presente convocatoria.

Formato de Documentos:- Artículos originales:

MedLab le da la bienvenida a todos los artículos de

investigación en formato original, pudiendo no ser la

primera vez que se publiquen en una revista nacional

o internacional. Es responsabilidad del autor (es) la

presentación de datos fidedignos si son de su autoría y/o

de atribuir los créditos a los autores responsables si no lo

son.

- Artículos de revisión:

Revisión de la literatura actual sobre tópicos de interés

en salud pública o temas científicos relevantes, serán

aceptados. Recibirán prioridad para ser publicados

aquellos artículos de revisión invitados por el comité

editorial.

- Reportes de Caso o Notas Clínicas:

Indicadas para cuando se quiera enviar la descripción

de casos clínicos raros o poco frecuentes.

-Cartas al editor, Opinión, Comentarios a Noticias

y Otros textos:

La revista da la bienvenida a toda la correspondencia

que solicite su publicación, en formato libre.

Políticas de Aceptación y de Acceso:

Los manuscritos enviados a la revista pueden haber sido

publicados anteriormente, y/o enviados a otra revista

de manera simultánea y es responsabilidad de los

autores informar de este evento a los editores, para la

aplicación de los créditos correspondientes. Los editores

no se hacen responsables de la pérdida de manuscritos

por circunstancias ajenas a su control. Los escritos serán

sujetos a modificaciones editoriales, de acuerdo con el

estilo de la revista. Declaraciones u opiniones expresadas

dentro de los manuscritos por alguno de los autores,

incluyendo cambios hechos en la copia corregida y

revisada por los mismos, no son responsabilidad de los

editores.

Para circunstancias no previstas, dudas al respecto e

información a los autores desglosada, comunicarse con

el Editor:

Dr. en C. Patricia Flores Guzmán

Alhelí No 78, Col. Nueva Sta. María, C.P. 02800

Del Azcapotzalco

Tel. 5341 9238/5341 2971/5341 3014/ 5341 1864

[email protected]

AtentamenteComité Editorial PACAL MedLab.

México, D.F, diciembre 2013.

*No todos los tipos de artículos se incluyen en un solo

número.

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

30

3

10

17

24

31

4

11

18

25

5

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

12

Enero 2014

28

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

30

3

10

17

24

4

11

18

25

5

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

12

Abril 2014

28

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

29

2

9

16

23

30

3

10

17

24

31

4

11

18

25

5

19

26

6

13

20

27

7

14

28

12

Julio 2014

222 1

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

30

3

10

17

24

31

4

11

18

25

5

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

12

Octubre 2014

28

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

2

9

16

23

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28

Febrero 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

2

9

16

23

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26 29

6

13

20

27 30

7

14

2 1

28 31

Mayo 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28 30

31

Agosto 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

2

9

16

23

30

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28 29

Noviembre 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28

30 31

Marzo 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

8

15

22

29

21

9

16

23

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28

30

Junio 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

30

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28

Septiembre 2014

Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado

1

8

15

22

29

2

9

16

23

30 31

3

10

17

24

4

11

18

25

5

12

19

26

6

13

20

27

7

14

2 1

28

Diciembre 2014

www.pacal.orgCalendario 2014

Fecha límite de resultados al PACALDiscusión de resultadosEntrega de muestrasNo se trabajaVacacionesFecha límite de pago trimestral

www.spinreact.com.mxTEL. 01 800 500 7746

Asesoría Técnica Gratuita

[email protected]. (55)26282500

[email protected]. 04455 2045 5636

[email protected]. 04455 5492 0203

Page 17: AÑO 6 1 ENERO 2014 2014 6-1.pdf · la crónica de los hechos realizada por Watson en el libro “La doble hélice”, catalogado por Crick, como “una popularización vulgar”

32