⚗️ Louis Pasteur, 1859

In the fields of observation

fortune favours only the prepared mind.

🔬 Arqueas

Las primas ignoradas

🪰 Tamaño

Alrededor de una micra (µm)

Las más pequeñas: 100 nm

Las más grandes (Thiomargarita namibiensis): 0.75 mm

☸️ La ruleta de las bacterias

14% de la biomasa

¿% de la biomasa?

Infecciones no sintomáticas

👙 ¿Genitales femeninos?

+ tracto urinario superior

🩳 ¿Genitales masculinos?

Bacterias con función desconocida

🍼 ¿Leche materna?

Staphylococcus epidermidis,

capaz de segregar antibióticos

🧔 ¿En la barba?

Colonias bacterianas en

cerebros sanos

🧠 ¿Cerebro?

Sólo el comienzo

🏃 ¿Resto del cuerpo?

Pseudomonas syringae:

formación de nieve, cañones

🏔️ ¿En la nieve?

Arthrobacter sulfonivorans: formación de estala(ct|gm)itas

🪨 ¿En la cueva más profunda?

Extremófilos que se alimentan de:

• Sal
• Azufre
• Sulfuros
• Uranio
• Mercurio
• Pirita
• Asfalto

🌋 ¿En una erupción volcánica?

Un ecosistema hasta

el fin de los tiempos

🔱 ¿En una fumarola negra

a 3000 m de profundidad?

Las bacterias revividas (Bacillus marismortui) son

las criaturas más longevas conocidas

🧂 ¿En una formación salina

de 250 millones de años?

☣️ Otros chillouts extremófilos

• Temperaturas de -10 C y de 300 C
• Salinidades > 20%
• Radiaciones ionizantes de 10 kGy
• Altas concentraciones de metales pesados
• Profundidades de 5300 m bajo tierra
• Fosas oceánicas más profundas
• Vacío del espacio
• Bajo el hielo de la Antártida
• Lago de asfalto líquido

🧬 La estructura del ADN

• Watson, Crick, Wilkins, Franklin (1953)
• Premio Nobel de fisiología 1962
• (Watson, Crick, Wilkins)

🧬 Código genético

6 bits por palabra

64 valores → 20 aminoácidos

Corrección de errores

Plegamiento de proteínas en 3D

Pseudo-genes, material no codificante

📏 Tamaño de genoma

Virus ~
ZX Spectrum

Bacteria ~

Psion Organiser

Human ~

CD-ROM

💾 Memoria

ADN → ROM (sólo lectura)

ARN → RAM (lectura + escritura)

Memoria epigenética → RAM (lectura + escritura)

¿Memoria externa?

¿Almacenamiento en la nube?

💾 Plásmidos

Intercambio de información:

• Resistencia a metales pesados
• Resistencia a antibióticos
• Virulencia

Se toma del medio cuando es necesario

Se  libera cuando no hace falta

⚙️ Nano-máquinas

🔋 Eficiencia del ≈100%

🚶🚶‍➡️ Kinesina y dineína

🌋 Thomas Brock (1967)

Great Fountain en el Parque de Yellowstone

Bacterias viviendo a más de 70 ºC

Thermus aquaticus: extremófilo (hipertermófilo)

🧪 PCR (Polymerase Chain Reaction)

Polimerasa: amplifica una secuencia de un gen

Procesamiento a alta temperatura

En 1976 se usó la polimerasa de Thermus aquaticus

Pirococcus furiosus: crecimiento óptimo a 100 ºC

Kary Mullis: premio Nobel de química, 1993.

🦾 ¿Nanobots?

Regulación magnética

Almacenamiento de información

Procesadores biológicos

⚡ Evolución rápida

👴 Evolución durante 30 años

Seguimiento de Escherichia coli

Una generación cada 75 días

Mutación para aprovechar el sustrato

Semmelweiss (1847): lavado de manos
entre necropsia y parto:

reducción de muertes del 22% al 3%

Ingresado en un manicomio vienés a traición,
murió a los 14 días de gangrena

¿Venganza bacteriana?

🧼 ¡Viva el jabón!

Eliminación del 99.9%:
Recuperación tras 10 horas

Eliminación del 99.99%:

Recuperación tras 13:20 horas

Cada "9" gana 3 horas 20 minutos

➿ Duplicación cada ≈ hora

🐄 Zoonosis

60% de enfermedades humanas

Animales domésticos

Fauna salvaje

Murciélagos: Ébola, coronavirus

🐄 Una larga lucha

🥷 Células B

Producen anticuerpos

Mutación rápida

Activación ante infecciones

De la médula ósea al bazo

Segregan citoquinas

👮 Células T

Generadas aleatoriamente en la médula osea

En el timo (esternón) pasan pruebas de integración

El 95% fracasan y son destruídas

Circulan entre el sistema linfático y la sangre

Piden "los papeles" a las células que se encuentran

Destruyen a las que producen proteínas sospechosas

🧫 Alexander Fleming (1929)

The unprepared mind cannot see

the outstretched hand of opportunity.

Premio Nobel de Medicina 1945

🍈 ¿Mary Hunt (1942)?

Cepa de Penicillium chrysogenum usada todavía hoy

Encontrada en un melón del mercado

💉 Resistencia a los antibióticos

Antibióticos sin receta en farmacia rural de Vietnam

🧂 Francis Mojica (2000)

Salinas de Santa Pola en Alicante

Arquea halofílica Haloferax mediterranei

Extrañas secuencias genéticas repetidas

Las llamó CRISPR

✂️ Charpentier & Doudna (2012)

Edición de genes CRISPR/Cas9

Premio Nobel de Química 2020

🫱🏼‍🫲🏽 Simbiosis

La patogénesis es inestable

🤒 Enfermedades autoinmunes

Diabetes tipo I

Esclerosis múltiple

Enfermedad de Crohn

Enfermedad de Hashimoto

Esclerosis lateral amiotrófica

Espondilitis anquilosante

Artritis reumatoide

Colitis ulcerosa

Vitíligo

Lupus

...

🥴 Enfermedad de Crohn

Identificada por Burrill Crohn en 1932

Afecta normalmente al colon y al íleo

Inflamación intestinal

Diarreas y pérdida de peso

Muy grave si no se trata

🩻 Causas de Crohn

Los casos se duplican cada década

¿Industrialización y urbanización?

¿Hipótesis de la higiene?

Disparador desconocido

Causas desconocidas

Factores: estrés, tabaco, dieta

Factores genéticos:

defectos en macrófagos (CARD15)

⚕️ Tratamientos

Medicamentos inmunomoduladores

(antes "inmunosupresores")

A veces contienen la enfermedad

Minimizan los síntomas

Pacientes crónicos pero sin brotes

🐮 Paratuberculosis (Johne)

Ganado doméstico: vacas, cabras, ovejas

Rumiantes salvajes: ciervo, liebre, muflón

Causa: Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis

(MAP para sus enemigos)

Síntomas: diarrea, pérdida de peso

Heces

Vías de agua

Sobrevive a la cloración

Leche materna

¿Sobrevive a la pasteurización?

💩 Transmisión de MAP

👨🏻‍⚕️ Burrill Crohn, 1949

La enfermedad de Johne en el ganado tiene muchos parecidos con la ileitis humana en su configuración anatómica.

🤢 Intermedio: úlcera gástrica

Conocida desde la antigüedad

Epidemia en los 70 y 80

10% de la población

1% de las hospitalizaciones

Causas atribuidas:

• Estrés
• Exceso de ácidos gástricos
• Factores psicosomáticos

👨‍🔬 Barry Marshall, 1983

Colabora con Robin Warren

Sospechan de un agente infeccioso

Aíslan Helicobacter pylori

Les rechazan varias publicaciones

🤢 1984: Marshall se infecta

Desarrolla úlcera

Se cura con bismuto + metronidazol

Empieza a curar pacientes

Thomas Borody (1989): añade tetraciclina

Premio Nobel de medicina (2005) para Marshall y Warren

🕵 Crohn: buscando al culpable

Crimen: enfermedad de Crohn

Sospechosa: MAP

Móvil: transmisión zoonótica

Modus operandi: bacterias camufladas

Coartada: ¿no hay MAP en tejidos?

💊 RHB-104

Terapia antibiótica anti-MAP

Desarrollada por Thomas Borody y equipo

Ensayo clínico exitoso

Graham, D.Y. et al.:

Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled Study of Anti-Mycobacterial Therapy (RHB-104) in Active Crohn’s Disease.

Antibiotics 2024, 13, 694.

🥼 Ensayos clínicos

Fase I: medicamento seguro en pacientes sanos

Fase II: eficacia en pacientes enfermos

Fase III: cientos o miles de pacientes

Doble ciego: randomizados en grupos

Más de $20M y muchos años

Resultado: 1 bit de información

💉 Vacuna humana de Crohn

Sanderson, Jeremy et al.:
    "A phase 1b clinical trial to determine the safety, tolerability and immunogenicity of simian adenovirus and poxvirus vectored vaccines against a Mycobacterium avium complex subspecies in patients with active Crohn's disease"

The Lancet (eBioMedicine), Volume 113, 105570

🔎 Otros sospechosos

Diabetes tipo I

Esclerosis múltiple: MAP

Enfermedad de Hashimoto

Sarcoidosis: otras micobacterias

Lupus eritematoso: biofilms bacterianos

ELA: enterovirus

🔮 Mi predicción

Una gran proporción de enfermedades “autoinmunes” están causadas en realidad por infecciones bacterianas o víricas, que confunden al sistema inmune.

🤑 Goldman Sachs, 2018

¿Es curar pacientes un modelo de negocio sostenible?

(En una rara muestra de candidez corporativa)

⚕️ Recuperemos el espíritu curativo

Curar enfermedades no es negocio

Tratarlas sí

¿Quién paga el pato?

⛰️ Alta atmósfera

Isabel Reche, 2018:

Cubos de recogida estériles en Sierra Nevada

(a 3 km de altura)

Decenas de millones de bacterias

Billones de virus por metro cuadrado y día

🛰️ Seguimos subiendo

Estratosfera, 40 km de altura:

sigue habiendo bacterias

Mesosfera, 77 km de altura:

sigue habiendo bacterias

Termosfera, 100+ km de altura:

ADN de bacterias en la ISS

🥫 A W Anderson, 1956

Esterilización de carne picada

Dosis masivas de radiación: 10 kGy

(5 Gy fríen a un humano)

La carne se seguía estropeando

Aislaron Deinococcus radiodurans

☢️ Tolerancia a la radiación

Homo sapiens (perzona umana): 5 Gy.

Rattus rattus (rata negra): 7.5 Gy.

Blatella germanica (cucaracha): 64 Gy.

Amoeba proteus (ameba): 1000 Gy.

Milnesium tardigradum (temible oso de agua): 5 kGy.

E. coli: 2.5 kGy.

Truepera radiovictrix: 5 kGy.

Deinococcus radiodurans: 10 kGy.

Rubrobacter radiotolerans: 11 kGy.

Thermococcus gammatolerans: 30 kGy.

⚛️ Sobreviviendo al ITER

Thermococcus gammatolerans sobreviviría 15 segundos en el muro interior del reactor de fusión más poderoso del mundo...

...o un día en el vaso de contención de Fukushima

tras la fusión del núcleo de 2011.

¿Procedencia extraterrestre?

¿O simple resistencia a la desecación?

♂ ¿Vida en Marte?

Oxígeno, agua líquida, metano, compuestos orgánicos complejos.

4 de 5 pruebas positivas en la Viking Lander (1976)

🌠 Panspermia

Anaxágoras de Clazómene (s. IV a.C.):

[...] semillas recorriendo el cosmos [...]

Arrhenius (1908):

Pero un pequeño número de esporas caerá en otro mundo, y pueden ser capaces de dispersar la vida allí si las condiciones fueran favorables.

Stephen Hawking (2009):

La vida podría extenderse de planeta en planeta o incluso de sistema estelar en sistema estelar, llevada por meteoritos.

🌞 ¿El origen del sol?

Carl Sagan (1980):

El nitrógeno en nuestro ADN, el calcio de nuestros dientes, el hierro en nuestra sangre, el carbono en nuestras tartas se forjaron en el interior de estrellas colapsándose. Estamos hechos de estrellas.

🌌 Cúmulo M67

200 estrellas

Misma edad y composición que nuestro Sol

(4 mil millones de años)

A 3000 años luz de distancia

Mismo periodo de rotación que el Sol (26 días)

¿Tenemos primos en este pueblo?

🧬 Bacterias y código

Análisis del código genético

Calidad regulera

Optimizado para producción

🖇️ Simbiosis

Convivimos con billones de bacterias

Las bacterias no son nuestras enemigas

No sobreviviríamos ni un día sin ellas

No es una guerra, es una collab...

... que a veces sale mal

🦕 Evolución

Las bacterias se adaptan al medio

Pueden tardan días o incluso horas

La evolución no tiene un objetivo

Antibióticos en exceso ➜ resistencia

🧑‍⚕️ Enfermedades autoinmunes

Se acabaron las enfermedades “fáciles”

Relaciones oblicuas entre patógenos y síntomas

Bacterias difíciles de localizar

Necesitamos volver a la investigación básica

📚 Para aprender más

Investiga por tu cuenta

Aprende sobre tus dolencias

Entiende por qué se aplican los tratamientos

Busca buena atención médica

Aprende a distinguir buenos y malos médicos

🙏 ¡Gracias!

https://pinchito.es/bacterias

Cristina Pacios, bióloga molecular

Azahara Fernández, doctora en inmunología

María Gómez Romero: bioinformática

Carlos J Santisteban: profesor de tecnología

Mario Montes: organizador T3chFest