Biosíntesis podcast BS#18: microbiota en bebés prematuros, variante delta del coronavirus y CDC25A/DYRK2 en la regulación del ciclo celular

Por Francisco R. Villatoro, el 29 septiembre, 2021. Categoría(s): Biología • Bioquímica • Ciencia • Medicina • Noticias • Personajes • Podcast Biosíntesis • Recomendación • Science

Ya puedes disfrutar del episodio 18 del podcast Biosíntesis [iVooxiTunesGoogle podcastsSpotifyTuneInRadio Public]. El episodio fue grabado el 13 de septiembre de 2021, pero se publicó el 19 de septiembre; fue grabado en el estudio de radio de la Facultad de Ciencias de la Comunicación de la Universidad de Málaga (UMA), aunque yo participé desde casa. Hemos cambiado un poco el formato y pretendemos que su duración máxima sea de 90 minutos, pero no has salido un episodio un poco más largo (130 minutos). Como siempre presentamos artículos científicos y noticias sobre bioquímica, biología molecular y biomedicina. Participamos Silvana Tapia @SilvanaTapia3 (Dep. Microbiología , UMA), José (Pepe) Lozano @leviaingenia (Dep. Biología Molecular y Bioquímica, UMA), Íker Puerto San Román, @SrMitocondrio (estudiante del Grado de Bioquímica, UMA), autor del blog La Mitocondria, y un servidor, Francisco R. (Francis) Villatoro, @emulenews (Dep. Lenguajes y Ciencias de la Computación, UMA); Belén Delgado Martín, @bio_Belen (Unidad de Bioinformática, SCBI, UMA) excusa su participación.

Ir a descargar el episodio BS18.

Pepe inicia el episodio con sus efemérides habituales. Un 13 de septiembre de 1916 nacía Roald Dahl en Llandaff (País de Gales), autor de «Charlie y la fábrica de chocolate». También nació este día, pero en 1857, Milton Snavely Hershey, el más famoso de los chocolateros estadounidenses (fundador de la compañía The Hershey Chocolate Company). Por ambas razones este día ha sido declarado el Día Internacional del Chocolate. El mismo día nació en 1853 nació el bacteriólogo Hans Christian Gram,​ que desarrolló la tinción de Gram usada para diferenciar entre bacterias gram positivas y gram negativas (relevante para decidir qué antibiótico es más adecuado). Y ese día, pero en 2004, la conocida presentadora de televisión Oprah Winfrey regaló a las 276 personas que asistían en directo a su programa un coche Pontiac G6 (quien aceptó el regalo tuvo que pagar unos 6000$ en impuestos). Como dijo Bob Dylan, «Detroit hizo los coches y los coches hicieron América”. Y, finalmente, también nació un 13 de septiembre el mandolinista Bill Monroe, creador del bluegrass.

Pepe presenta al equipo y aprovecha para preguntar a Silvana por su estancia en la Universidad de Almería; allí ha aprendido una tecnología que se usa en el desarrollo de vacunas veterinarias y que permite analizar la expresión génica en tejidos de animales (que han recibido la vacuna). El aprendizaje continuo de nuevas herramientas es fundamental en la vida de un investigador; Silvana aprovechará para incorporar todo lo aprendido a su línea de investigación. Pepe aprovecha para agradecer las palabras de cariño de uno de nuestros oyentes, que firma como “el ciego que ve” (comentó en Apple Podcasts).

Silvana nos comenta el artículo de David Seki, Margareta Mayer, …, Lukas Wisgrill, «Aberrant gut-microbiota-immune-brain axis development in premature neonates with brain damage,» Cell Host & Microbe (03 Sep 2021), doi: https://doi.org/10.1016/j.chom.2021.08.004, que correlaciona la microbiota de bebés prematuros y la incidencia de daño cerebral. David Seki y Lukas Wisgrill, ambos de la Universidad de Viena, y sus colegas encuentran que en recién nacidos prematuros, que el eje intestino–microbiota–sistema inmunitario–cerebro sea anómalo está correlacionado con una maduración neurofisiológica retrasada, que muchas veces conduce a daño cerebral (por bebé prematuro se entiende a los nacidos antes de las 28 semanas de gestación).

Los recién nacidos con daño cerebral presentan una respuesta proinflamatoria asociada a linfocitos T polarizados; recuerda que se llama polarización a la sobreabundancia de uno de los dos tipos principales de linfocitos T CD4+ colaboradores (helper) los Th1 y Th2. Además, se ha observado un exceso de biturato en las heces de los bebés con daño cerebral. El estudio de la microbiota de estos bebés ha mostrado un exceso en la población de las bacterias del género Klebsiella (en concreto, K. pneumoniae). Esta bacteria podría ser responsable de parte de las observaciones, lo que apunta a posibles tratamientos con probióticos; además, esta bacteria se podría usar como biomarcador para predecir posible daño cerebral futuro. Por supuesto, el problema es muy complejo y hay muchas variables implicadas. Te recomiendo escuchar el audio y disfrutar de la excelente explicación de Silvana de este artículo científico.

En (bio)noticias Íker empieza comentando el artículo de Katherine A Twohig, Tommy Nyberg, …, the COVID-19 Genomics UK (COG-UK) consortium, «Hospital admission and emergency care attendance risk for SARS-CoV-2 delta (B.1.617.2) compared with alpha (B.1.1.7) variants of concern: a cohort study,» The Lancet Infectious Diseases (27 Aug 2021), doi: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(21)00475-8; un comentario editorial en Jérôme R Lechien, Sven Saussez, «Importance of epidemiological factors in the evaluation of transmissibility and clinical severity of SARS-CoV-2 variants,» The Lancet Infectious Diseases (27 Aug 2021), doi: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(21)00474-6.

La variante alfa (B.1.1.7), o británica, se identificó en noviembre de 2020 y en febrero de 2021 era el linaje predominante en UK (95 % de los casos). La variante delta (B.1.617.2), o india, se detectó en diciembre de 2020 y a finales de mayo de 2021 el linaje era el linaje predominante en UK (más del 50 %). Se estima que la delta podría ser hasta un 50 % más transmisible que la alfa; además, implica un modesta reducción en la efectividad de la vacuna. El artículo publicado en The Lancet Infectious Diseases afirma que su riesgo de hospitalización es el doble que para la variante B.1.1.7 (alfa); la presión hospitalaria podría mayor para delta que para alfa. Firma el artículo el COVID-19 Genomics UK (COG-UK) consortium, siendo su primera autora Katherine Twohig, del COVID-19 National Epidemiology Cell, Public Health England, London, UK. Entre los pacientes no vacunados infectados con la variante delta la probabilidad de ingreso es más del doble que para los infectados con la variante alfa.

Se estudiaron (casi) todos los pacientes con COVID-19 en Reino Unido entre el 29 de marzo y el 23 de mayo de 2021 a quienes se identificó con la variante alfa o la delta del SARS-CoV-2 gracias a una secuenciación de genoma completo. En total 43 338 pacientes (8682 con delta y 34 656 con alfa), la mayoría no vacunados, 32 078 (74.0 %). Entre todos los pacientes fueron ingresados ​​en el hospital (a menos de 14 días de la toma de la muestra) 196 (2.3 %) con delta y 764 (2.2 %) con alfa; se estima un índice de riesgo ajustado [HR] de 2.26 (1.32–3.89 al 95 % CI). Si además de ingreso hospitalario se incluye atención de emergencia (en esos 14 días) fueron 498 (5.7 %) con delta y 1448 (4.2 %) con alfa; se estima un riesgo ajustado [HR] de 1.45 (1.08–1.95). en ambos grupos).

Me pide Pepe que aclare mis dudas sobre este artículo (que en Twitter el famoso Eric Topol calificó como muy riguroso). Se ha realizado una regresión estratificada de tipo Cox, cuyo depende de los factores de confusión que se consideren más relevantes; en este estudio se han usado la edad, etnia (blanca, asiática, negra y mixta, otra o desconocida), semana del calendario de la toma de la muestra, área de residencia, estado de vacunación, sexo, situación socioeconómica y viajes internacionales recientes. Los resultados indican que los pacientes infectados con delta eran algo más jóvenes que los infectados con alfa, con una mayor proporción de asiáticos en el grupo delta que en el alfa. Las diferencias entre los grupos alfa y delta en etnia y edad podrían afectar el análisis; por ejemplo, la expresión diferencial en órganos de ACE2 y TMPRSS2 en función de la etnia podría afectar al análisis. Además, 32 078 (74.0 %) de 43 338 pacientes no estaban vacunados (entre marzo y mayo de 2021, en el Reino Unido solo se vacunaban personas de alto riesgo). Mi opinión conservadora y escéptica sobre este artículo está basada en la de muchos expertos que lo han criticado en redes sociales, obviamente, yo no soy experto (así que mi opinión también debe ser puesta en cuarentena).

Íker también nos comenta el fichaje de grandes investigadores en envejecimiento —entre ellos los españoles Manuel Serrano y Juan Carlos Izpisua— por la empresa Altos Labs, fundada y financiada por varios multimillonarios (Jeff Bezos entre ellos). Su objetivo es impulsar tecnologías para vivir más años con buena salud. Entre los responsables de esta empresa se encuentran también algunos de los fundadores de los premios Breakthrough.

Se acaban de anunciar los premios Breakthrough 2022. En el área de Ciencias de la Vida han sido premiados: Katalin Karikó y Drew Weissman, por desarrollar la tecnología de vacunas basadas en ARN modificado, que se ha usado en las vacunas Pfizer y Moderna contra la covid-19; Jeffery W. Kelly, por dilucidar las bases moleculares de las enfermedades neurodegnerativas y por desarrollar el fármaco tafamidis que retrasa su progreso; y Shankar Balasubramanian, David Klenerman y Pascal Mayer por el desarrollo de métodos robustos y baratos para determinar las secuencias de ADN a escala masiva, que han transformado la práctica médica y la ciencia biomédica. Los seis investigadores se repartirán los tres millones de dólares, repartidos en tres bloques de un millón (Kelly es el único que se lo lleva completo).

Me gustaría destacar que un matemático, Takuro Mochizuki (Univ. Kyoto) se ha llevado él solo los tres millones por su trabajo rompedor en la teoría de fibrados con conexiones planas sobre variedades algebraicas, con énfasis en su estudio de los singularidades irregulares. Y en Física Fundamental el premio se ha repartido entre dos, Hidetoshi Katori y Jun Ye por su trabajo en relojes ultraprecisos. El premio de Física se ha repartido en tres partes a Suchitra Sebastian, por su trabajo en superconductividad de alta temperatura y en aislantes no convencionales, a Alessandra Corsi, Gregg Hallinan, Mansi Manoj Kasliwal y Raffaella Margutti, por su trabajo su liderazgo en la astronomía multimensajero asociada a ondas gravitacionales, y a Dominic Else, Vedika Khemani, Haruki Watanabe y Norman Y. Yao por su trabajo en cristales de tiempo y en sistemas cuánticos fuera del equilibrio.

Finaliza la sección de (bio)noticias con Íker comentando los recientes fallecimientos de Edmond Fischer (Nobel de Medicina en 1992) y del investigador español Dionisio Martín-Zanca. Y Silvana aprovecha para anunciar el evento de divulgación científica “Desgranando Ciencia” (Granada); ella impartió la charla «Un beso vale más que mil… ¡bacterias!» (en este vídeo de YouTube a partir del minuto 01:14:20). Te recomiendo disfrutar de todos los vídeos del evento en el canal de Hablando de Ciencia.

Pepe nos comenta un artículo sobre señalización celular y cáncer: Maribel Lara-Chica, Alejandro Correa-Sáez, …, Marco A. Calzado, «A novel CDC25A/DYRK2 regulatory switch modulates cell cycle and survival,» Cell Death & Differentiation (06 Aug 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41418-021-00845-5. Se ha identificado la fosfatasa CDC25A como un nuevo sustrato de la quinasa DYRK2, involucrada en el crecimiento y la prolire feración celular (en concreto en la activación del complejo Cdk1/ciclina B, también conocido como MPF (Maduration Promoter Factor), que es necesaria para que la célula entre en la fase de mitosis desde la fase G2 del ciclo celular.

La serina/treonina quinasa DYRK2 fosforila a CDC25A en al menos 7 residuos; CDC25A, a su vez, puede controlar la fosforilación de DYRK2 en varios residuos fuera de su bucle de activación, lo que afecta la localización y la actividad de DYRK2. Este proceso reversible de control mutuo entre CDC25A y DYRK2 está correlacionado con la progresión del ciclo celular y con la respuesta al daño del ADN. Los nuevos mecanismos de regulación entre estas dos proteínas, DYRK2 y CDC25A, tienen importantes implicaciones en el control de la apoptosis y la regulación del ciclo celular. CDC25A se considera un oncogén, ya que está sobreexpresada en muchos tumores; las alteraciones en la expresión de DYRK2 se observan en muchos tejidos tumorales humanos, tanto con niveles más altos como más bajos que en el tejido sano, de hecho, DYRK2 se ha propuesto como un posible biomarcador del pronóstico del cáncer y las metástasis, así como de las respuestas clínicas a los tratamientos. Por ello, el estudio de la regulación de CDC25A y DYRK2 podría tener implicaciones terapéuticas en oncología.

Te recomiendo disfrutar de la entrevista al investigador principal, Marco Calzado (Universidad de Córdoba). Nos explica muy bien cómo se enmarca este artículo en su línea de investigación y cuáles son las futuras líneas de trabajo que pretenden emprender a partir de este artículo (un tres en uno, según Marco).

Y esto es todo por hoy. ¡Qué disfrutes del podcast!



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