ARRIBA: Muestras de veneno recolectadas cuidadosamente de cobras escupidoras de cuello negro (izquierda) contienen bacterias que crecen en agar sangre (centro) y agar MacConkey (derecha). STEVE TRIM Y STERGHIOS MOSCHOS <\/p>\n
Actualizaci\u00f3n (31 de mayo): el art\u00edculo descrito en este art\u00edculo se public\u00f3 el 23 de mayo en Microbiology Spectrum. <\/p>\n
Durante a\u00f1os, los investigadores han buscado venenos animales para la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de antibi\u00f3ticos. Eso es porque estos c\u00f3cteles qu\u00edmicos poseen potentes actividades antimicrobianas adem\u00e1s de sus peligrosas actividades fisiol\u00f3gicas, un hecho que tambi\u00e9n ha llevado a la idea generalizada de que, a pesar de estar conectadas con el mundo exterior, las gl\u00e1ndulas venenosas son entornos est\u00e9riles.<\/p>\n
Eso es simplemente no es cierto, postula una preimpresi\u00f3n de biorXiv<\/em> <\/em> del 5 de noviembre. Como resume claramente el t\u00edtulo, la adaptaci\u00f3n microbiana al veneno es com\u00fan en serpientes y ara\u00f1as. <\/p>\n La investigaci\u00f3n fue dirigida por el bi\u00f3logo de ARN Sterghios Moschos de la Universidad de Northumbria y el venom\u00f3logo Steve Trim, fundador de la empresa de biotecnolog\u00eda Venomtech, cuyo objetivo es desarrollar herramientas de investigaci\u00f3n y productos farmac\u00e9uticos basados en venenos. Proporciona pruebas gen\u00e9ticas y de cultivo de que las bacterias no solo viven en los venenos de varias especies de ara\u00f1as y serpientes, sino que tambi\u00e9n se adaptan activamente al entorno de las gl\u00e1ndulas venenosas, lo que podr\u00eda tener implicaciones para la evoluci\u00f3n de los venenos y el tratamiento cl\u00ednico de las mordeduras.<\/p>\n Una cobra escupidora de cuello negro (Naja nigricollis<\/em>) una de las especies estudiadas de Watamu, Kenia Johan Marais<\/p>\n<\/p>\n Este art\u00edculo es notable, escribe John Dunbar, bi\u00f3logo de la Universidad Nacional de Irlanda en Galway, en un correo electr\u00f3nico a The Scientist<\/em>. Dunbar, que no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n, dice que la evidencia que proporciona el estudio en contra de la visi\u00f3n tradicional de los venenos y las gl\u00e1ndulas venenosas como ambientes est\u00e9riles es s\u00f3lida: arroja una llave inglesa en el trabajo.<\/p>\n Universidad de La toxin\u00f3loga m\u00e9dica de Arizona, Leslie Boyer, que tampoco particip\u00f3 en el trabajo, est\u00e1 de acuerdo en que los autores presentan pruebas convincentes de microbios que habitan en el veneno. Pero como m\u00e9dica que ha tratado casos de mordeduras de serpiente durante d\u00e9cadas, Boyer dice que es esc\u00e9ptica de que los microbios descritos en el art\u00edculo tengan una relevancia cl\u00ednica inmediata. Hay una gran diferencia entre una buena ciencia b\u00e1sica y una ciencia cl\u00ednica aplicada significativa. Y este es el primer paso en un camino que posiblemente podr\u00eda conducir a implicaciones cl\u00ednicas, pero a\u00fan no las tiene, dice ella.<\/p>\n La idea de que los venenos animales son libre de g\u00e9rmenes probablemente surgi\u00f3 en alg\u00fan momento a mediados del siglo XX, cuando los investigadores comenzaron a documentar las actividades antimicrobianas de los venenos y sus componentes. Esa ciencia de laboratorio luego se tradujo a la pr\u00e1ctica cl\u00ednica, dice Boyer, en el sentido de que, incluso hasta el d\u00eda de hoy, las mordeduras de serpiente a menudo no se tratan para prevenir infecciones. Boyer describe la mentalidad como, Oh diablos, el veneno es tan potente contra todo lo biol\u00f3gico, que matar\u00eda los g\u00e9rmenes de todos modos. Simplemente va a matar todo en la herida, y nada vivir\u00e1, por lo que no tenemos que preocuparnos por la infecci\u00f3n en absoluto.<\/p>\n Sin embargo, Sbastien Larrch, microbi\u00f3logo cl\u00ednico en el Hpital d’Instruction Des Armes Bgin en Francia, se\u00f1ala en un correo electr\u00f3nico a The Scientist <\/em>que los nuevos m\u00e9todos libres de cultivos sugieren que ninguna \u00e1rea anat\u00f3mica es realmente est\u00e9ril en los humanos. Por extrapolaci\u00f3n, podemos asumir que el aparato venenoso tiene su propia microbiota. De hecho, la investigaci\u00f3n ha encontrado microbios en las gl\u00e1ndulas venenosas de calamares, caracoles y otros animales, aunque las investigaciones sobre los microbiomas de las gl\u00e1ndulas venenosas son actualmente pocas y distantes entre s\u00ed, se\u00f1ala un art\u00edculo de Toxicon: X<\/em> de 2019 en coautor\u00eda de Trim y moschos. Para remediar eso, el art\u00edculo anunci\u00f3 la fundaci\u00f3n de un consorcio de investigaci\u00f3n de veneno y microbioma llamado Iniciativa para Microbios y Par\u00e1sitos Asociados al Veneno, o iVAMP.<\/p>\n Steve Trim sosteniendo un vial de veneno de Naja nigricollis<\/em> Cortes\u00eda de STEVE TRIM<\/p>\n Al ver un vac\u00edo en la literatura, Moschos, Trim y sus colegas utilizaron m\u00e9todos de cultivo y sin cultivo en el nuevo estudio para buscar microbios en los venenos de cinco especies de serpientes y dos de ara\u00f1as. Tambi\u00e9n tomaron muestras de la boca y los colmillos de los animales para comparar. Obtuvieron secuencias bacterianas 16S de todas sus muestras y microbios cultivables de la mayor\u00eda de ellas, informan, aunque las especies cultivadas representaron solo una fracci\u00f3n de lo que revel\u00f3 el ADN. Los microbios detectados en las muestras de veneno difer\u00edan notablemente de la flora oral general de cada especie, con alrededor del 20 por ciento de los microbios detectados en las muestras de veneno que no se encuentran en la boca. Adem\u00e1s, los autores descubrieron que algunos de los microorganismos cultivables, a saber, las cepas de Enterococcus faecalis<\/em>, prosperan en el veneno de las cobras escupidoras de cuello negro (Naja nigricollis<\/em>), probablemente gracias a mutaciones en genes implicados en la integridad de la membrana.<\/p>\n Los supuestos microbios venenosos que el equipo pudo cultivar eran notablemente resistentes a las toxinas de los animales. Normalmente, pones quince [miligramos por mililitro] de cualquier sustancia antimicrobiana [en su medio de crecimiento], y no solo la bacteria de inter\u00e9s no va a crecer, nada crecer\u00e1, explica Moschos. En este caso, nuestra bacteria creci\u00f3 muy felizmente [en esa y mayores concentraciones de veneno]. No se inhibieron en absoluto en el crecimiento. El documento se\u00f1ala que una cepa no mostr\u00f3 ning\u00fan efecto nocivo por el veneno, incluso a una concentraci\u00f3n de prote\u00edna del veneno de 50 mg\/ml, mientras que un aislado cl\u00ednico resistente a la vancomicina de la misma especie fue eliminado en aproximadamente una quinta parte de esa cantidad.<\/p>\n Larrch, que no particip\u00f3 en el estudio, califica de s\u00f3lidos los m\u00e9todos microbiol\u00f3gicos utilizados por el equipo y se\u00f1ala que sigue existiendo el riesgo de contaminaci\u00f3n por las bacterias presentes en los colmillos cuando se expulsa el veneno. Admite que el riesgo es dif\u00edcil de eliminar, ya que es dif\u00edcil (y sobre todo peligroso para el operador y para la serpiente) desinfectar cuidadosamente los colmillos antes de tomar muestras.<\/p>\n La cient\u00edfica de venenos de la Universidad de Queensland Samantha Nixon, quien Tampoco particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n, dice que el muestreo de los colmillos y la boca adem\u00e1s de los venenos para tratar de descartar la contaminaci\u00f3n fue bastante inteligente y realmente una fortaleza de este estudio en comparaci\u00f3n con los anteriores. A\u00fan as\u00ed, tambi\u00e9n se pregunta si las muestras de veneno estaban realmente libres de microbios de colmillos. Cuando recolecto venenos de ara\u00f1a, a menudo saco un poco de escombros de los colmillos de ara\u00f1a simplemente porque la electroestimulaci\u00f3n utilizada para expulsar el veneno hace que las ara\u00f1as se muevan un poco, lo que puede desprender y esparcir la suciedad de sus cuerpos. Agrega, sin embargo, que los protocolos de los autores eran s\u00f3lidos: lo he estado pensando. No estoy seguro de si hay una manera mucho mejor de hacerlo. <\/p>\n A pesar de todo, dice, el estudio se est\u00e1 sumando a un cuerpo de evidencia en construcci\u00f3n de que realmente hay microbios en las gl\u00e1ndulas venenosas, y que probablemente juegan un papel bastante importante.<\/p>\n Moschos y Trim dicen que es probable que estas bacterias se hayan pasado por alto durante tanto tiempo a pesar de la extensa investigaci\u00f3n sobre los venenos de serpientes y ara\u00f1as debido a la forma en que estos venenos se preparan generalmente. Poco despu\u00e9s de la recolecci\u00f3n, la mayor\u00eda de los venenos se someten a liofilizaci\u00f3n, una especie de liofilizaci\u00f3n para prolongar su vida \u00fatil. Pero el proceso destruye cualquier bacteria viva, por lo que los m\u00e9todos de cultivo para la detecci\u00f3n de microbios estar\u00edan fuera de la mesa. Eso deja los m\u00e9todos basados en el ADN, que tambi\u00e9n resultan complicados debido a las enzimas y otras sustancias qu\u00edmicas en el veneno que pueden interferir con la PCR.<\/p>\n De hecho, el equipo dice que uno de los grandes desaf\u00edos de esta investigaci\u00f3n fue descubrir c\u00f3mo extraer ADN del veneno. Nunca hab\u00eda visto algo as\u00ed, describe Moschos, cuya investigaci\u00f3n se centra predominantemente en la obtenci\u00f3n de material gen\u00e9tico a partir de muestras complicadas, como el aliento exhalado. Tuvimos que jugar un poco, dice, para que los protocolos de extracci\u00f3n funcionaran.<\/p>\n Moschos y Trim dicen que esperan que otros investigadores tomen sus m\u00e9todos y los prueben en otras especies venenosas. Su corazonada es que no hay nada particularmente especial en las especies que usaron; los microbios simplemente pueden evolucionar para vivir en cualquier lugar, incluso en gl\u00e1ndulas que producen venenos altamente antimicrobianos. Ahora ellos y sus colegas quieren saber: \u00bfDe d\u00f3nde provienen las bacterias y qu\u00e9 hacen all\u00ed?<\/p>\n Poecilotheria regalis<\/em>, una de las ara\u00f1as examinadas en el estudio STEVE TRIM<\/p>\n La bacteria son probablemente oportunistas, sugieren Moschos y Trim. Como dice Dunbar, el veneno es un caldo perfectamente nutritivo gracias a todas las prote\u00ednas y otras biomol\u00e9culas que contiene. Todo lo que un microbio tiene que hacer para aprovechar este recurso es sobrevivir. Trim dice que la posibilidad de residencia bacteriana puede ser la raz\u00f3n por la que esos antimicrobianos est\u00e1n en el veneno en primer lugar para garantizar que su composici\u00f3n bioqu\u00edmica siga siendo lo suficientemente potente para la caza o la protecci\u00f3n contra la depredaci\u00f3n durante los d\u00edas, semanas o incluso meses que se almacena en el gl\u00e1ndulas antes de su uso. Si las bacterias est\u00e1n metabolizando su arsenal, puede ver el potencial de que los venenos se desactiven, dice. Bien puede haber una carrera armamentista entre los microbios y los animales venenosos, explica Trim, con animales que evolucionan para producir mayores cantidades y m\u00e1s potentes antimicrobianos para que su c\u00f3ctel t\u00f3xico dure lo suficiente para su uso, mientras que los microbios desarrollan formas de subvertir estos compuestos.<\/p>\n En apoyo de esta idea, Moschos dice que el equipo encontr\u00f3 un enriquecimiento estad\u00edsticamente significativo para las mutaciones que sugieren que las bacterias est\u00e1n evolucionando activamente, tratando constantemente de entrar en el veneno. Esto incluy\u00f3 mutaciones en genes asociados con la resistencia a los antimicrobianos y con la integridad de la membrana, que podr\u00edan ser esenciales para resistir las toxinas que cortan los l\u00edpidos del veneno.<\/p>\n Sin embargo, la relaci\u00f3n entre los microbios de las gl\u00e1ndulas venenosas y sus hu\u00e9spedes puede no ser completamente antag\u00f3nica. . Los animales venenosos como los pulpos de anillos azules del g\u00e9nero Hapalochlaena<\/em> usan toxinas producidas por bacterias en sus venenos, se\u00f1ala Nixon; si los microbiomas de las gl\u00e1ndulas venenosas est\u00e1n presentes en la mayor\u00eda o en todos los animales venenosos, es posible que tales asociaciones mutualistas con las bacterias est\u00e9n m\u00e1s extendidas de lo que se piensa actualmente.<\/p>\n Adem\u00e1s, Nixon se\u00f1ala que bien puede haber cambios din\u00e1micos en los venenos y sus microbiomas. Muchos animales venenosos modular\u00e1n su veneno en respuesta a los est\u00edmulos ambientales y los cambios de vida, dice, por lo que creo que la cuesti\u00f3n de si la gl\u00e1ndula venenosa responde a los cambios en el microbioma es realmente interesante, y potencialmente podr\u00eda investigarse utilizando la producci\u00f3n de veneno. organoides. <\/p>\n Cualquiera que sea el papel que desempe\u00f1en en los animales venenosos, si las bacterias que habitan en el veneno pueden infectar la piel y otros tejidos, podr\u00edan causar da\u00f1o directo a las criaturas mordidas, incluyendo humanos Moschos sospecha que las bacterias que habitan en el veneno son especialmente pat\u00f3genas. En el momento en que el veneno golpea ese tejido, y hay una lisis masiva, una muerte celular masiva para el hu\u00e9sped que crea una sopa de nutrientes en la que las bacterias est\u00e1n felices de haber sido inyectadas. En la herida de la mordedura de serpiente, pueden sentarse all\u00ed y simplemente comer, comer, comer, reproducirse, crecer.<\/p>\n La opresi\u00f3n del veneno se elimina repentinamente y son libres de entrar en un [crecimiento] exponencial completo, agrega Trim.<\/p>\n De hecho, el descubrimiento de Moschos, Trim y sus colegas de Enterococcus faecalis <\/em>en el veneno de la cobra escupidora es particularmente intrigante porque se sabe que esta especie es responsable de muchas infecciones de heridas por mordedura de serpiente. Sin embargo, la investigaci\u00f3n no lleg\u00f3 a evaluar directamente la relevancia cl\u00ednica de este o cualquier otro microbio potencialmente vector de veneno.<\/p>\n Hay una gran diferencia entre una buena ciencia b\u00e1sica y una ciencia cl\u00ednica aplicada significativa. Y este es el primer paso en un camino que posiblemente podr\u00eda conducir a implicaciones cl\u00ednicas, pero a\u00fan no las tiene.<\/p>\n Leslie Boyer, Universidad de Arizona<\/p><\/blockquote>\n Dunbar dice que la suposici\u00f3n predominante de que todas las infecciones de las picaduras venenosas son de microbios oportunistas que viven en la piel o en el medio ambiente nunca tuvo sentido para \u00e9l, particularmente cuando se trata de picaduras de ara\u00f1a. En mi l\u00ednea de trabajo, he sufrido cortes y rasgu\u00f1os al caminar por los pantanos de Am\u00e9rica del Sur, las selvas asi\u00e1ticas y los desiertos africanos y todav\u00eda no he experimentado una infecci\u00f3n bacteriana, se\u00f1ala, haci\u00e9ndolo esc\u00e9ptico de que una picadura de una ara\u00f1a diminuta con colmillos tan peque\u00f1os Ni siquiera puedo ver que la herida punzante se infectar\u00eda con microbios de la piel. Parece mucho m\u00e1s plausible que las bacterias pat\u00f3genas y resistentes a los antibi\u00f3ticos en el veneno o en los colmillos que han penetrado las barreras de la piel sean mucho m\u00e1s probables de establecer una infecci\u00f3n.<\/p>\n Dunbar y sus colegas han investigado la idea para las picaduras de viudas falsas (Steatoda nobilis<\/em>), descubriendo que las bacterias en los colmillos de las ara\u00f1as son distintas de las bacterias en sus cuerpos e incluyen pat\u00f3genos humanos resistentes a los antibi\u00f3ticos. Sin embargo, el estudio no examin\u00f3 el veneno de las ara\u00f1as o las gl\u00e1ndulas venenosas, esa investigaci\u00f3n est\u00e1 en proceso, dice Dunbar. A\u00f1ade que el equipo descubri\u00f3 que el veneno no ten\u00eda ning\u00fan efecto inhibidor [sobre] las bacterias, lo que sugiere que las bacterias potencialmente transferidas durante una mordedura no ser\u00edan inhibidas directamente por la actividad del veneno.<\/p>\n Boyer no cree esta l\u00ednea. de razonamiento para las mordeduras de serpientes. Quiero ver qu\u00e9 sucede cuando esos g\u00e9rmenes entran en los pacientes, dice. Simplemente no creo que los g\u00e9rmenes que est\u00e1n siendo propulsados por los colmillos de serpiente est\u00e9n teniendo un impacto estad\u00edsticamente importante en la salud de mis pacientes en los EE. Prosperan como pat\u00f3genos en los tejidos humanos.<\/p>\n Boyer agrega que, seg\u00fan su experiencia, las infecciones por mordeduras de serpiente son raras al principio, aunque esa observaci\u00f3n se ve empa\u00f1ada por el uso de antibi\u00f3ticos por parte de los m\u00e9dicos de atenci\u00f3n primaria que los pacientes a menudo ven por separado. Tambi\u00e9n admite que en otras partes del mundo, incluida \u00c1frica subsahariana, donde se encuentran las cobras escupidoras de cuello negro, entre muchas otras serpientes venenosas, las infecciones son m\u00e1s comunes. Pero eso puede deberse a una mir\u00edada de factores, dice ella, incluida la mayor duraci\u00f3n del tiempo que suele pasar antes de que los casos lleguen al hospital y el tipo de primeros auxilios que se brindan. Los curanderos tradicionales a veces hacen incisiones en las heridas por mordeduras o las frotan con mezclas bot\u00e1nicas, por ejemplo, lo que puede aumentar el potencial de infecci\u00f3n, dice ella.<\/p>\n Larrch expresa reservas similares y dice que se necesita m\u00e1s investigaci\u00f3n sobre una diversidad de serpientes, ya que los autores solo utilizaron especies de ofidios cuyas mordeduras se sabe que son fuentes regulares de infecciones. Agrega: En mi opini\u00f3n, hubiera sido apropiado agregar especies como [miembros de los g\u00e9neros de v\u00edboras] Vipera<\/em> o Echis<\/em> a este panel, cuya picadura, por el contrario, casi nunca se complica con una infecci\u00f3n.<\/p>\n Por ahora, dice que el estudio no le ha hecho cambiar de opini\u00f3n, todav\u00eda mantiene que los microbios oportunistas de la piel o del ambiente, no los derivados del veneno, son los culpables de las mordeduras. infecciones asociadas.<\/p>\n Moschos, por otro lado, dice que su trabajo lo ha convencido, argumentando que es poco probable que sea una coincidencia que el microbio m\u00e1s com\u00fan en sus cultivos sea tambi\u00e9n el culpable m\u00e1s com\u00fan de las infecciones por mordedura de serpiente. Si parece un pato y camina como un pato, probablemente no sea un pollo, dice.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Muestras de veneno recolectadas cuidadosamente de cobras escupidoras de cuello negro (izquierda) contienen bacterias que crecen en agar sangre (centro) y agar MacConkey (derecha). STEVE TRIM Y STERGHIOS MOSCHOS Actualizaci\u00f3n (31 de mayo): el art\u00edculo descrito en este art\u00edculo se public\u00f3 el 23 de mayo en Microbiology Spectrum. 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