1083- Transgénesis de Helmintos: pasado, presente y futuro

M J. Quinzo, M J. Perteguer, P J. Brindley, A. Loukas, J. Sotillo.  Transgénesis en helmintos parásitos: breve historia y perspectivas para el futuro. BMC-Parasit Vectors. 2022; 15: 110. Parasitology Reference and Research Laboratory, Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III, Majadahonda, Madrid, Spain

Resumen (ChatGPT)

El artículo explora el desarrollo y el potencial de las técnicas de modificación genética en hemintos parásitos. Comienza rastreando la evolución histórica de la transgénesis en estos organismos, destacando los principales avances y desafíos encontrados a lo largo del camino. Los autores discuten varias metodologías empleadas para introducir y expresar genes extraños en helmintos, enfatizando tanto los éxitos como las limitaciones en diferentes especies. Además, el artículo examina las implicaciones más amplias de la transgénesis para la biología de los helmintos y las estrategias de control. Explora cómo la manipulación genética puede dilucidar los procesos biológicos fundamentales en estos parásitos, lo que podría allanar el camino para nuevos métodos de intervención, como vacunas o terapias dirigidas. Los autores también especulan sobre futuras direcciones y avances tecnológicos que podrían mejorar aún más la viabilidad y el impacto de la transgénesis en los helmintos parásitos.. En general, el artículo proporciona una descripción general completa de los logros pasados, las metodologías actuales y las perspectivas futuras de la transgénesis en gusanos parásitos, subrayando su potencial para revolucionar nuestra comprensión y gestión de estos parásitos de importancia médica y económica.

NE- La transgénesis es una técnica de biotecnología que consiste en la introducción de ADN de otra especie en el genoma de un organismo, ya sea una planta o un animal. El ADN se inserta en un vector que le permite replicarse y mantenerse en las células del organismo receptor, y eventualmente expresarse

Resumen

......."Las infecciones por helmintos afectan la salud de cientos de millones de personas en todo el mundo y también causan importantes pérdidas económicas en la ganadería. Las limitaciones metodológicas, así como la poca atención prestada al estudio de los helmintos, han afectado a la investigación biológica y, por tanto, a la obtención de diagnósticos precisos y tratamientos eficaces. La comprensión de la biología de los helmintos mediante enfoques genómicos y proteómicos podría contribuir a los avances en la comprensión de las interacciones huésped-helminto y conducir a nuevas vacunas, fármacos y diagnósticos. A pesar de los importantes avances en genómica en la última década, la falta de adaptación metodológica de las técnicas de transgénesis actuales ha obstaculizado el progreso de la investigación posgenómica en helmintología. Sin embargo, la aplicación de nuevas técnicas, como CRISPR, al estudio de trematodos y nematodos ha abierto nuevas vías para la genómica funcional impulsada por la edición genómica de estos patógenos. Esta revisión resume los avances históricos en genómica funcional en helmintos parásitos y destaca las limitaciones pendientes que deberán superarse para implementar herramientas de transgénesis."

Introducciòn

Aproximadamente una sexta parte de la población humana está infectada con helmintos parásitos, principalmente en países de regiones tropicales y subtropicales, causando retraso en el crecimiento y alteración del desarrollo cognitivo en niños, así como morbilidades significativas y discapacidades crónicas en adultos. A nivel mundial, se ha estimado que las infecciones por helmintos han resultado en aproximadamente 14 millones de años de vida ajustados por discapacidad (AVAD) perdidos anualmente durante la última década. Además, el costo anual estimado en Europa asociado con las infecciones por helmintos en el ganado (nematodos gastrointestinales, duelas hepáticas comunes y gusano pulmonar bovino) es cercano a los 2 mil millones de euros . A pesar de la importancia médica y económica de las helmintiasis, el estudio de estas enfermedades recibe menos del 1% del presupuesto de investigación mundial, y la mayoría todavía se consideran enfermedades tropicales desatendidas .

Las enfermedades humanas más comunes son causadas por helmintos transmitidos por el suelo (STHs) que causan ascariasis, tricuriasis e infección por anquilostomas (necatoriasis, anquilostomiasis), seguidas de esquistosomiasis y filariasis linfática. Se han desarrollado y utilizado algunos fármacos antihelmínticos para el tratamiento de las helmintiasis, pero con algunas limitaciones. Por ejemplo, los fármacos antihelmínticos no protegen contra la reinfección, y el fracaso del tratamiento debido al uso repetido de estos fármacos ha llamado la atención sobre el desarrollo de resistencia a los fármacos. 

Además, a pesar de la promesa de larvas atenuadas, cuyo uso ha mostrado resultados prometedores en estudios de vacunas, los candidatos a vacunas recombinantes y basados ​​en epítopos muestran una eficacia variable. Por ejemplo, un ensayo clínico de fase 1 utilizando larvas de Necator americanus atenuadas por ultravioleta provocó una respuesta inmune humoral y celular específica de antígeno que resultó en una producción larvaria reducida en los participantes vacunados.

Por el contrario, las vacunas basadas en proteínas recombinantes han confirmado su seguridad en humanos, como la glutatión- S -transferasa de Schistosoma haematobium , pero que resultó ser ineficaz para proteger contra la reinfección en un estudio de fase 3. A pesar de todos los intentos, la mayoría de las vacunas contra las infecciones por helmintos siguen atrapadas en una etapa temprana de desarrollo o están en evaluación preclínica, y todavía no se ha aprobado ninguna vacuna humana contra helmintos para su uso generalizado.

La identificación de antígenos protectores adecuados es uno de los principales retos en el diseño de vacunas. Este paso depende de la disponibilidad de bases de datos genómicas, transcriptómicas y proteómicas bien conservadas, así como de un conocimiento detallado de la biología de los helmintos. No obstante, la marcada complejidad, así como las limitaciones en la disponibilidad y el acceso a las muestras, siguen representando un gran obstáculo para la investigación básica sobre las infecciones por helmintos.

El progreso en la investigación de la biología de los helmintos ha ido de la mano con los avances en las técnicas de secuenciación genómica y caracterización del proteoma. Los parásitos helmintos tienen un genoma grande y complejo, que varía de aproximadamente 42 a > 1000 Mb con hasta 18.000 genes codificadores de proteínas. 

El método shotgun de genoma completo (WGS) se utilizó para producir el primer genoma del parásito, el del nematodo filarial Brugia malayi, en 2007. El rápido desarrollo de nuevas plataformas de secuenciación, como el sistema de secuenciación Roche 454 (Roche Diagnostics) y las plataformas de secuenciación Illumina (Illumina, Inc.) ofrecieron un aumento de 1000 veces en el rendimiento sobre la tecnología de secuenciación Sanger y respaldaron la publicación progresiva de más genomas de helmintos. De hecho, proyectos como la 50 Helminth Genome Initiative han contribuido a la lista de 157 genomas de nematodos y 45 de platelmintos publicados actualmente en la base de datos WormBase ParaSite. 

A medida que los datos sobre los genomas de helmintos crecieron en magnitud, también se publicaron nuevos datos transcriptómicos y proteómicos. En 2010, se informó sobre el transcriptoma completo del parásito hepático humano Clonorchis sinensis que, poco después, dio lugar a estudios proteómicos que revelaron los cambios metabólicos entre las vías aeróbicas y anaeróbicas que evolucionaron con los diversos nichos colonizados a lo largo del ciclo de vida. La disponibilidad de estos datos "ómicos" ha respaldado el desarrollo de la investigación sobre transgénesis y edición genómica, brindando información clave sobre la biología molecular de los helmintos. 

Desde los primeros estudios que utilizaron biolística y la microinyección de plásmidos  hasta los sistemas CRISPR/Cas9 (repeticiones palindrómicas agrupadas y regularmente inter espaciadas/asociadas a CRISPR) recientemente implementados  en nematodos y trematodos, estos avances han contribuido a una amplia gama de vías y procesos, incluida la caracterización de las respuestas inmunes y las moléculas inmunomoduladoras, así como de las proteínas clave involucradas en la digestión de la hemoglobina y la integridad del tegumento en platelmintos. Sin embargo, a pesar de los muchos avances, la mayoría de los datos genómicos de los helmintos aún consisten en borradores parciales de ensamblajes, y numerosos genes "hipotéticos" permanecen sin caracterizar. 

Una comprensión profunda de las aplicaciones y limitaciones de las técnicas de transgénesis disponibles nos permitirá seleccionar las técnicas correctas, así como explorar las alternativas y mejoras para ampliar nuestras posibilidades de investigación y, por ende, nuestro conocimiento sobre la biología de los helmintos. Esta revisión explora el conocimiento actual, las perspectivas y los desafíos para la investigación en biología de los helmintos mediante técnicas de transgénesis..........

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(*) Una vez que esta en la pagina del articulo, pulsando el botón derecho puede acceder a su  traducción al idioma español. Este blog de bioquímica-clínica está destinado a bioquímicos y médicos; la información que contiene es de actualización y queda a criterio y responsabilidad de los mencionados profesionales, el uso que le den a la misma. 
Nueva presentación el 05 de Agosto. 
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Dr. Anibal E. Bagnarelli,
Bioquímico-Farmacéutico,UBA.
Ciudad de Buenos Aires, R. Argentina

1082- El Rincòn del Lector: Claudio Galeno (alt. 129-201/216)

Referencias: Blog pagina 1030

Joseph B. Fullerton, Mark E. Silverman, Claudio Galeno de Pérgamo: autoridad en medicina medieval. Clin Cardiol. 2009; 32(11): E82–E83. Department of Medicine, Piedmont Hospital, Atlanta, Georgia, USA

Resumen (ChatGPT)

Bienvenido a este archivo informativo sobre Perfiles en Cardiología, que se centra en la autoridad de la medicina medieval ejemplificada por Claudio Galeno de Pérgamo. Conozca su importante influencia en la medicina occidental durante más de 1500 años y su innovador enfoque de curación.

Algunas preguntas

¿Cuáles fueron algunas de las enseñanzas y prácticas clave de Claudio Galeno que dieron forma a la medicina occidental durante siglos?

Claudio Galeno, una figura prominente en la historia de la medicina, introdujo varias enseñanzas y prácticas clave que influyeron significativamente en la medicina occidental durante siglos:

• Concepto de pneuma: Galeno creía en el concepto de pneuma, el espíritu vital inspirado en el aire, que pensaba que era la fuente del calor de la sangre y desempeñaba un papel crucial en el movimiento de la sangre a través del cuerpo.

• Teoría de los cuatro humores: Galeno relacionaba la salud con el equilibrio de los cuatro humores: sangre, bilis negra, bilis amarilla y flema. Creía que la enfermedad era el resultado de un desequilibrio de estos humores y que restaurar el equilibrio curaría la enfermedad.

• Papel del corazón, el cerebro y el hígado: Galeno propuso que el cuerpo estaba regulado por el cerebro, el corazón y el hígado. Describió la conversión del quilo en sangre venosa por parte del hígado, que luego circulaba por el cuerpo, transportando espíritu y alimento naturales.

• Doctrina del Pulso: Las enseñanzas de Galeno sobre el pulso fueron muy duraderas y duraron 1600 años. Describió varios pulsos y creía que la expansión arterial se debía a un proceso diastólico activo del vaso.

• Influencia en la anatomía y la fisiología: los trabajos de Galeno sobre anatomía y fisiología, incluida su comprensión del sistema circulatorio y la función de las válvulas, moldearon el conocimiento médico durante siglos. A pesar de algunas imprecisiones, su énfasis en la experimentación y las observaciones detalladas tuvieron un impacto duradero.

• Integración de autoridades pasadas: Galeno buscó combinar sus ideas con teorías existentes de autoridades pasadas como Hipócrates, Herófilo y Erasístrato. Su gran respeto por estos autores contribuyó a su influencia en el pensamiento médico.

• Enfoque experimental: El énfasis de Galeno en la experimentación original con animales sentó un precedente para la investigación científica en medicina. Sus estudios detallados sobre anatomía y fisiología, a menudo basados ​​en disecciones de animales, proporcionaron información valiosa sobre el funcionamiento del cuerpo humano.

• Influencia en la educación médica: la reputación de Galeno por realizar experimentos y sus extensos escritos se convirtieron en componentes esenciales de la educación médica durante la Edad Media y el Renacimiento. Sus obras fueron estudiadas y enseñadas en facultades de medicina, dando forma a la comprensión de la anatomía, la fisiología y las prácticas médicas.

• Validación de observaciones empíricas: la reputación de Galeno por sus curas milagrosas y diagnósticos precisos mejoró la credibilidad de las observaciones empíricas en medicina. Los médicos que siguieron sus métodos buscaron replicar sus éxitos y confiaron en sus enseñanzas para guiar su práctica.

• Influencia duradera: el legado de Galeno perduró durante siglos, y sus obras sirvieron como fuente principal de conocimiento y orientación médica. Sus métodos y teorías estuvieron profundamente arraigados en la práctica médica, contribuyendo a la continuidad de las tradiciones médicas durante la Edad Media y el Renacimiento.

• Barreras a la innovación: si bien las contribuciones de Galeno fueron significativas, sus enseñanzas también plantearon desafíos para el progreso médico. La aceptación incondicional de sus doctrinas obstaculizó la exploración de nuevas ideas y retrasó el desarrollo de teorías médicas alternativas hasta el período del Renacimiento.

• Educación y formación filosófica: Galeno recibió una educación integral en filosofía, política y diversos campos científicos desde una edad temprana. Su exposición a las enseñanzas filosóficas de figuras prominentes como Platón, Aristóteles y los estoicos influyeron en su pensamiento y enfoque para comprender el mundo natural.

• Influencia de Hipócrates: Galeno tenía en alta estima a Hipócrates, considerándolo casi divino. Estudió extensamente y hizo referencia a las enseñanzas de Hipócrates en su práctica médica, enfatizando la importancia de seguir los principios establecidos por el médico antiguo.

• Creencia en la fuerza creativa de la naturaleza: Galeno se maravilló ante la elegancia y complejidad de los sistemas biológicos, atribuyendo las maravillas de la naturaleza a una fuerza creativa. Su creencia en el orden inherente y el diseño del mundo natural informó su enfoque de la medicina, enfatizando la importancia de comprender y trabajar en armonía con la naturaleza.

• Médico integral: Galeno creía que un médico debe ser integral y tener conocimientos en diversas artes y campos científicos más allá de la medicina. Abogó por que los médicos estén familiarizados con la música, la retórica, la geometría y la astronomía, destacando la importancia de una educación amplia para dar forma a un enfoque holístico de la curación.

• Exposición temprana a la medicina: el padre de Galeno, Aelius Nicon, jugó un papel importante en la configuración del destino de su hijo hacia la medicina. Un sueño en el que Asclepio se apareció al padre de Galeno pronosticó el futuro de su hijo en la medicina, colocándolo en un camino que lo conduciría a sus notables contribuciones en el campo.

Estas enseñanzas y prácticas de Claudio Galeno desempeñaron un papel importante en la configuración de los cimientos de la medicina occidental y fueron influyentes durante un período prolongado hasta que eruditos médicos posteriores hicieron avances y correcciones como Vesalio y William Harvey.

¿Cómo impactaron la experimentación animal original de Galeno y su reputación de curas milagrosas en la práctica de la medicina durante la Edad Media y el Renacimiento?

La experimentación animal original de Galeno y su reputación de curas milagrosas tuvieron un profundo impacto en la práctica de la medicina durante la Edad Media y el Renacimiento:

• Enfoque experimental: El énfasis de Galeno en la experimentación original con animales sentó un precedente para la investigación científica en medicina. Sus estudios detallados sobre anatomía y fisiología, a menudo basados ​​en disecciones de animales, proporcionaron información valiosa sobre el funcionamiento del cuerpo humano.

• Influencia en la educación médica: la reputación de Galeno por realizar experimentos y sus extensos escritos se convirtieron en componentes esenciales de la educación médica durante la Edad Media y el Renacimiento. Sus obras fueron estudiadas y enseñadas en facultades de medicina, dando forma a la comprensión de la anatomía, la fisiología y las prácticas médicas.

• Validación de observaciones empíricas: la reputación de Galeno por sus curas milagrosas y diagnósticos precisos mejoró la credibilidad de las observaciones empíricas en medicina. Los médicos que siguieron sus métodos buscaron replicar sus éxitos y confiaron en sus enseñanzas para guiar su práctica.

• Influencia duradera: el legado de Galeno perduró durante siglos, y sus obras sirvieron como fuente principal de conocimiento y orientación médica. Sus métodos y teorías estuvieron profundamente arraigados en la práctica médica, contribuyendo a la continuidad de las tradiciones médicas durante la Edad Media y el Renacimiento.

• Barreras a la innovación: si bien las contribuciones de Galeno fueron significativas, sus enseñanzas también plantearon desafíos para el progreso médico. La aceptación incondicional de sus doctrinas obstaculizó la exploración de nuevas ideas y retrasó el desarrollo de teorías médicas alternativas hasta el período del Renacimiento.

En general, la experimentación animal original de Galeno y su reputación de curas milagrosas establecieron una base sólida para la práctica, la educación y la investigación médicas durante la Edad Media y el Renacimiento, dando forma al curso de la medicina occidental durante siglos.

¿Qué papel jugaron la crianza, la educación y las influencias filosóficas de Galeno en la configuración de su enfoque de la medicina y la curación?

La educación, la educación y la filosofía de Galeno. Las influencias jugaron un papel crucial en la configuración de su enfoque de la medicina y la curación:

• Educación y formación filosófica: Galeno recibió una educación integral en filosofía, política y diversos campos científicos desde una edad temprana. Su exposición a las enseñanzas filosóficas de figuras prominentes como Platón, Aristóteles y los estoicos influyeron en su pensamiento y enfoque para comprender el mundo natural.

• Influencia de Hipócrates: Galeno tenía en alta estima a Hipócrates, considerándolo casi divino. Estudió extensamente y hizo referencia a las enseñanzas de Hipócrates en su práctica médica, enfatizando la importancia de seguir los principios establecidos por el médico antiguo.

• Creencia en la fuerza creativa de la naturaleza: Galeno se maravilló ante la elegancia y complejidad de los sistemas biológicos, atribuyendo las maravillas de la naturaleza a una fuerza creativa. Su creencia en el orden inherente y el diseño del mundo natural informó su enfoque de la medicina, enfatizando la importancia de comprender y trabajar en armonía con la naturaleza.

• Médico integral: Galeno creía que un médico debe ser integral y tener conocimientos en diversas artes y campos científicos más allá de la medicina. Abogó por que los médicos estén familiarizados con la música, la retórica, la geometría y la astronomía, destacando la importancia de una educación amplia para dar forma a un enfoque holístico de la curación.

• Exposición temprana a la medicina: el padre de Galeno, Aelius Nicon, jugó un papel importante en la configuración del destino de su hijo hacia la medicina. Un sueño en el que Asclepio se apareció al padre de Galeno pronosticó el futuro de su hijo en la medicina, colocándolo en un camino que lo conduciría a sus notables contribuciones en el campo.

En general, la crianza, la educación y las influencias filosóficas de Galeno le inculcaron un profundo respeto por el mundo natural, una reverencia por las autoridades médicas pasadas y un enfoque holístico de la curación que definiría su legado como una de las figuras más influyentes en la historia de la humanidad. Medicina occidental.

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(*) Este blog de bioquímica-clínica está destinado a bioquímicos y médicos;  la difusiòn del mismo  queda a criterio y responsabilidad de los mencionados profesionales.
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Bioquímico-Farmacéutico,UBA.
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1081-Virus de la Hepatitis D (Delta)

Calvin Pan, Robert Gish, Ira M. Jacobson, Ke-Qin Hu, Heiner Wedemeyer, Paul Martin. Diagnóstico y tratamiento de la infección por el virus de la hepatitis Delta. Dig Dis Sci. 2023; 68(8): 3237–3248. Guangzhou Eighth People’s Hospital, Guangzhou Medical University, Guangzhou, China. Gastroenterology and Hepatology, NYU Langone Health, NYU Grossman School of Medicine, New York, USA

Resumen  (ChatGPT)

El artículo ofrece una descripción general completa de los conocimientos y las estrategias actuales para abordar la infección por el virus de la hepatitis delta (VHD). El VHD es un virus defectuoso que requiere del virus de la hepatitis B (VHB) para su replicación, lo que da lugar a una forma más grave de hepatitis. El resumen abarca diversos aspectos de la infección por VHD, como la epidemiología, las vías de transmisión y las manifestaciones clínicas que a menudo exacerban la infección subyacente por VHB. Se destacan los métodos de diagnóstico, haciendo hincapié en la importancia de las pruebas serológicas y las técnicas moleculares para una detección precisa. Se analizan en detalle las estrategias de tratamiento, centrándose en la eficacia limitada de las terapias antivirales actuales contra el VHD y el papel potencial de los nuevos enfoques de tratamiento que se están investigando. El artículo también aborda desafíos como la falta de medicamentos antivirales específicos dirigidos al VHD y la necesidad de esfuerzos globales para mejorar el diagnóstico y los resultados del tratamiento. En general, el artículo subraya la complejidad de la infección por VHD y los esfuerzos en curso para mejorar las capacidades de diagnóstico y las opciones terapéuticas para un mejor manejo clínico.

Resumen

............" El virus de la hepatitis D (VHD) depende del virus de la hepatitis B (VHB) para entrar y salir de los hepatocitos y replicarse. A pesar de esta dependencia, el VHD puede causar enfermedad hepática grave. El VHD acelera la fibrosis hepática, aumenta el riesgo de carcinoma hepatocelular y acelera la descompensación hepática en comparación con la monoinfección crónica por VHB. The Chronic Liver Disease Foundation (CLDF) formó un panel de expertos para publicar pautas actualizadas sobre las pruebas, el diagnóstico y el tratamiento del virus de la hepatitis delta. El grupo del panel realizó una revisión de datos de la red sobre la transmisión, la epidemiología, la historia natural y las secuelas de la enfermedad de la infección aguda y crónica por VHD. Con base en la evidencia disponible actual, proporcionamos recomendaciones para la detección, las pruebas, el diagnóstico y el tratamiento de la infección por hepatitis D y revisamos los próximos agentes novedosos que pueden ampliar las opciones de tratamiento. La CLDF recomienda la detección universal del VHD para todos los pacientes que son positivos al antígeno de superficie de la hepatitis B. La detección inicial debe realizarse con un ensayo para detectar anticuerpos generados contra el VHD (anti-VHD). Los pacientes que dan positivo en la prueba de anticuerpos IgG anti-VHD deben someterse a una prueba cuantitativa de ARN del VHD. También proporcionamos un algoritmo que describe las recomendaciones de CLDF sobre la detección, el diagnóstico, las pruebas y el tratamiento inicial de la infección por hepatitis D.

Introducción

El virus de la hepatitis D (VHD) es un virus hepatotrópico que causa enfermedad hepática aguda y crónica. El VHD se describe de diversas formas como un “virus satélite”, un “virus incompleto” o un “virus defectuoso” porque solo puede completar su ciclo de vida con la ayuda del virus de la hepatitis B (VHB). El VHD depende del VHB para entrar en la célula y requiere enzimas del huésped para replicarse y, después de replicarse, también se requiere el VHB para que el virión completo del VHD se libere de los hepatocitos infectados .

A pesar de ser un virus “defectuoso”, el HDV puede causar enfermedad hepática grave. La infección crónica por HDV causa enfermedad hepática más grave que la monoinfección crónica por VHB, acelera la fibrosis hepática  aumenta el riesgo de carcinoma hepatocelular y conduce a una descompensación hepática más temprana que en pacientes infectados solo con VHB. En nuestra opinión, a diferencia del VHB y el virus de la hepatitis C (VHC), hay muy pocas manifestaciones hepáticas adicionales que sean clínicamente importantes.

Lamentablemente, el impacto clínico del VHD a menudo se ha pasado por alto. En referencia a la epidemiología del VHD en los Estados Unidos, la  Hepatitis B Foundation ha señalado que “la escasa concienciación, las pruebas y la falta de inclusión en la lista de enfermedades de declaración obligatoria contribuyen a la imagen poco clara de la prevalencia del VHD en los EE. UU.”. La falta de concienciación de la carga significativa del VHD ha llevado a subestimar la importancia de las pruebas de detección del VHD entre los pacientes con infección por VHB. Los médicos que desean realizar pruebas de detección del VHD pueden no estar al tanto de la vía de prueba adecuada y pueden tener dificultades para acceder incluso a las pruebas de anticuerpos, mucho menos a las pruebas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) confirmatorias, o para conocer los umbrales de sensibilidad para dichas pruebas. Además, los médicos pueden tener dificultades para seleccionar pruebas de detección y confirmación debido a su complejidad y disponibilidad limitada, lo que conduce aún más al infradiagnóstico de la infección por VHD.

El tratamiento del VHD sigue siendo un desafío porque los pacientes suelen presentar una enfermedad avanzada, las opciones de tratamiento actuales son limitadas, con bajas tasas de eficacia y una toxicidad significativa, y, a diferencia del tratamiento para el virus de la hepatitis C (VHC), es posible una recaída tardía incluso cuando las pruebas virológicas son negativas 24 semanas después de la terapia antiviral. Además, hasta el momento la FDA no ha aprobado ningún tratamiento específicamente para el tratamiento de la infección por VHD....... .

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(*) Una vez que esta en la pagina del articulo, pulsando el botón derecho puede acceder a su  traducción al idioma español. Este blog de bioquímica-clínica está destinado a bioquímicos y médicos; la información que contiene es de actualización y queda a criterio y responsabilidad de los mencionados profesionales, el uso que le den a la misma. 
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1080- Coccidioidomicosis: revisiòn

Royce H Johnson, Rupam Sharma, Rasha Kuran, Isabel Fong, Arash Heidari. Coccidioidomicosis: una revisión. BML-J Investig Med. 2021; 69(2): 316–323. Infectious Diseases, Kern Medical Center, Bakersfield, California, USA.

Resumen (ChatGPT)

El artículo proporciona una descripción general completa de la coccidioidomicosis, una infección fúngica causada por especies de Coccidioides, particularmente prevalente en las regiones áridas de las Américas. La revisión cubre la epidemiología, manifestaciones clínicas, diagnóstico, tratamiento y prevención de la enfermedad. Destaca la creciente incidencia de coccidioidomicosis debido a factores como el cambio climático y el movimiento de población hacia zonas endémicas. La presentación clínica varía desde síntomas respiratorios asintomáticos o leves hasta una enfermedad diseminada grave, lo que plantea desafíos en el diagnóstico y tratamiento. La terapia antimicótica sigue siendo la base del tratamiento, y los agentes más nuevos se muestran prometedores en casos graves. La revisión también analiza medidas preventivas, incluidas estrategias de salud pública y posibles vacunas en desarrollo. En general, destaca la importancia de la concientización entre los profesionales de la salud y el público para mitigar el impacto de esta infección fúngica emergente.

Resumen

......" La coccidioidomicosis es una infección fúngica del hemisferio occidental que es endémica del suelo en áreas con precipitaciones limitadas. Las infecciones humanas y animales se producen por inhalación de artroconidias. En la mayoría de los casos, se trata de un evento asintomático. Cuando ocurre una enfermedad, es principalmente una presentación neumónica. Una pequeña minoría de infecciones termina en enfermedad diseminada. Predominantemente se presenta como meningitis o enfermedad osteoarticular o tegumentaria. Es posible que no se requiera tratamiento para la enfermedad más leve. Generalmente se prescriben azoles. Las infecciones graves pueden requerir anfotericina B"

Introducción

La coccidioidomicosis (CM) es una infección fúngica diatérmica dimórfica endémica del hombre y los animales, exclusiva del hemisferio occidental. La enfermedad se describió por primera vez en Argentina y posteriormente en California. Es principalmente una enfermedad neumónica que a menudo se confunde con la neumonía adquirida en la comunidad (NAC). En una pequeña minoría, la enfermedad puede diseminarse prácticamente a cualquier parte del cuerpo. Los sitios incluyen tejidos blandos, huesos, articulaciones y meninges.

El diagnóstico se realiza habitualmente mediante pruebas serológicas. La sensibilidad y especificidad de estas pruebas varían ampliamente entre laboratorios, especialmente en las infecciones primarias tempranas (falsos negativos). El tratamiento actual consiste en compuestos de anfotericina B (AmB) y azoles. El fluconazol es el azol más utilizado. Los fracasos del fluconazol dan lugar al uso de prácticamente todos los azoles introducidos posteriormente y de AmB como tratamiento de rescate.

Epidemiología

Las especies de Coccidioides se encuentran en el suroeste de los Estados Unidos y el norte de México. Se encuentran focos adicionales en Utah, el este de Washington y América Central y del Sur. Incluso en las áreas más endémicas, el hongo está escasamente distribuido. Se lo ha encontrado comúnmente asociado con basurales de animales y humanos. 

La CM es infecciosa, pero no contagiosa. Se reconoce que en los Estados Unidos hay más de 150.000 infecciones al año. El 60% de las infecciones son asintomáticas y el 40% tienen una enfermedad similar a la gripe o neumónica. De estas últimas, una cuarta parte se diagnostica. Aproximadamente el 1% del total de infecciones se disemina. La infección tiene una estacionalidad, como se ha informado en California y Arizona. En California, la incidencia más alta se produce en otoño. Entre 1992 y 1995 hubo un gran aumento de casos en el sur del Valle de San Joaquín. Los casos notificados disminuyeron posteriormente, pero nunca alcanzaron las cifras anteriores a 1992. 

En la última década, ha habido un aumento constante de los casos notificados año tras año. Parte de este aumento puede deberse al aumento de la población, al aumento de la perturbación del suelo (construcción), a los cambios en las definiciones de casos (solo se notifican en laboratorio) y al aumento de los diagnósticos. Con toda probabilidad, todos estos factores no explican más que una minoría del aumento de las cifras. La incidencia anual de infecciones en las personas que viven en las zonas más endémicas (sur de Arizona y sur del valle central de California) es probablemente del 1% al 3%. La MC se encuentra cada vez más en personas que viven fuera de la zona endémica debido al aumento de los viajes de ocio y de trabajo.

Micología y patogénesis.

La Coccidioides fue descrita originalmente como una especie Coccidioides immitis  Más recientemente, el análisis genético ha definido dos especies separadas con distribuciones geográficas relativamente distintas. C. immitis se encuentra principalmente en California pero también en el estado del este de Washington. Prácticamente todos los casos en Texas y América Central y del Sur son C. posadasii . En este momento, no ha habido diferencias claras en el comportamiento fenotípico de las dos especies.

La Coccidioides requiere nutrientes animales para crecer; por lo tanto, su distribución natural está restringida en gran medida a áreas donde previamente habitaron humanos o animales, particularmente pequeñas madrigueras de roedores. Crecen micelios en el suelo (y en medios de laboratorio).. Después de un período variable, los micelios se septan y producen esporas conocidas como artroconidias. Las tabiques delgadas son frágiles y las artroconidias se transportan por el aire con una mínima alteración del suelo (viento y excavación). Las artroconidias pueden viajar 75 millas y en ocasiones una distancia mucho mayor. La infección casi siempre se debe a la inhalación de artroconidias.

La mayoría de estas inhalaciones no producen infección (no tenemos datos al respecto) o producen infecciones asintomáticas que se manifiestan como conversión de la prueba cutánea (60% de las infecciones).  Si no se controla, el artroconidio, bajo el efecto de la temperatura y otros factores, se transforma en esférulas que posteriormente se dividen internamente en endosporas. Con la lisis de las esférulas, las endosporas se liberan y se convierten en esférulas, lo que da lugar a la propagación exponencial del patógeno.......

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(*) Una vez que esta en la pagina del articulo, pulsando el botón derecho puede acceder a su  traducción al idioma español. Este blog de bioquímica-clínica está destinado a bioquímicos y médicos; la información que contiene es de actualización y queda a criterio y responsabilidad de los mencionados profesionales, el uso que le den a la misma. 
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1079- Histoplasmosis pulmonar

Nicolas Barros, Joseph L. Wheat, Chadi Hage David S. Perlin, Academic Editor. Histoplasmosis pulmonar: actualización clínica.MDPI-J Fungi (Basel). 2023; 9(2): 236. Department of Medicine, Indiana University School of Medicine, Indianapolis, USA

Resumen (ChatGPT)

El artículo, brinda una descripción general de la histoplasmosis pulmonar, centrándose en los avances clínicos recientes y la comprensión de la enfermedad. La histoplasmosis es causada por el hongo Histoplasma capsulatum y afecta principalmente a los pulmones, aunque puede en casos graves extenderse a otros órganos..

La actualización cubre varios aspectos:

1) Epidemiología : Prevalencia y distribución de la histoplasmosis a nivel mundial, destacando las regiones endémicas donde el hongo prospera en suelos enriquecidos con excrementos de aves o murciélagos.

2) Presentación clínica : Descripciones detalladas de cómo se manifiesta clínicamente la histoplasmosis, incluidos síntomas como fiebre, tos, dolor en el pecho y, en casos graves, dificultad respiratoria.

3) Métodos de diagnóstico : Avances en las técnicas de diagnóstico, incluido el uso de pruebas serológicas, métodos moleculares como PCR y estudios de imágenes como radiografías de tórax y tomografías computarizadas para confirmar la afectación pulmonar.

4) Estrategias de tratamiento : opciones de tratamiento actuales, con énfasis en medicamentos antimicóticos como azoles y anfotericina B, adaptados a la gravedad de la infección y al estado inmunológico del paciente.

5) Pronóstico y complicaciones : debates sobre el pronóstico de la histoplasmosis pulmonar, posibles complicaciones como secuelas pulmonares crónicas y conocimientos sobre el manejo de los resultados a largo plazo.

En general, el artículo tiene como objetivo actualizar a los médicos y bioquimicos sobre los últimos conocimientos de la histoplasmosis pulmonar, ofreciendo información sobre el diagnóstico, el tratamiento y las estrategias de manejo para mejorar los resultados de los pacientes.

Resumen

…..” El Histoplasma capsulatum, agente etiológico de la histoplasmosis, es un hongo dimórfico que crece como moho en el medio ambiente y como levadura en los tejidos humanos. Las áreas de mayor endemicidad se encuentran dentro de los valles de los ríos Mississippi y Ohio en América del Norte y partes de América Central y del Sur. Las presentaciones clínicas más comunes incluyen histoplasmosis pulmonar, que puede parecerse a la neumonía adquirida en la comunidad, tuberculosis, sarcoidosis o neoplasia maligna; sin embargo, ciertos pacientes pueden desarrollar afectación mediastínica o progresión a enfermedad diseminada. Comprender la epidemiología, la patología, la presentación clínica y el desempeño de las pruebas de diagnóstico es fundamental para un diagnóstico exitoso. Si bien la mayoría de los pacientes inmunocompetentes con histoplasmosis pulmonar aguda o subaguda leve deben recibir tratamiento, todos los pacientes inmunocomprometidos y aquellos con enfermedad pulmonar crónica o enfermedad diseminada progresiva también deben recibir tratamiento. La anfotericina B liposomal es el agente de elección para la enfermedad grave o diseminada, y el itraconazol se recomienda en casos más leves o como terapia "regresiva" después de la mejoría inicial con anfotericina B. En esta revisión, analizamos la epidemiología, la patología, el diagnóstico y la evolución actuales. presentaciones clínicas y tratamiento de la histoplasmosis pulmonar".

1- . Introducción

El Histoplasma es un hongo dimórfico que crece como moho en el medio ambiente y como levadura en los tejidos humanos. La histoplasmosis humana es causada por dos organismos distintos: Histoplasma capsulatum var. capsulatum e Histoplasma capsulatum var. duboisii . Mientras que H. capsulatum var. duboisii ocurre exclusivamente en África, el H. capsulatum var. capsulatum ha sido identificado en todos los continentes excepto en la Antártida . En este estudio, describiremos los síndromes pulmonares asociados con H. capsulatum var. capsulatum , al que nos referiremos como Histoplasma capsulatum .

En América del Norte, las áreas de mayor endemicidad incluyen los valles de los ríos Mississippi y Ohio en el centro y este de los Estados Unidos. En estas áreas, se estima que la incidencia es de 6,1 casos por 100 000, y entre el 80 y el 90 % de la población estará expuesta a la histoplasmosis durante su vida. En las últimas décadas, las alteraciones ambientales, el cambio climático, el aumento de los viajes y la conectividad y el aumento de las condiciones inmunosupresoras han provocado cambios en la epidemiología de la histoplasmosis. Un estudio reciente ha demostrado que un número significativo de pacientes están siendo diagnosticados con histoplasmosis fuera de las distribuciones geográficas históricas.

La histoplasmosis también es endémica de América Central y del Sur, donde la prevalencia de la infección puede ser superior al 30% . Existe una amplia variabilidad regional con una seroprevalencia del 0,1% en Chile, 20% en Perú, 35-40% en Argentina y casi el 90% en ciertas áreas de Brasil.

La llegada de la pandemia del VIH ha puesto de relieve la epidemiología de la histoplasmosis, ya que los pacientes que viven con el VIH tienen un mayor riesgo de padecer una enfermedad sintomática. Se desconoce la incidencia de histoplasmosis sintomática en América Central y del Sur, ya que muchos casos se diagnostican erróneamente como tuberculosis. Sin embargo, los datos de modelización sugieren incidencias de hasta 1,5 casos por cada 100 personas que viven con el VIH. 

Esto es particularmente importante ya que la histoplasmosis diseminada ocurre en aproximadamente 2 a 5% de los pacientes con VIH avanzado, y en algunos países, incluidos Guyana Francesa y Colombia, la histoplasmosis diseminada es la enfermedad más común que define el SIDA. Un mejor acceso a la terapia retroviral activa invariablemente disminuye la morbilidad y mortalidad de la histoplasmosis.En China, el 75% de los casos notificados se produjeron en la cuenca del río Yangtze. La prevalencia de la reactividad de la prueba cutánea de histoplasmina oscila entre el 6% y el 50% . El sudeste asiático también es una zona hiperendémica, con una prevalencia de hasta el 33%.

Si bien el Histoplasma está ampliamente distribuido en todo el mundo, la falta de acceso universal a pruebas de diagnóstico sensibles probablemente lleve a una gran subestimación de la verdadera carga de enfermedad......

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(*) Una vez que esta en la pagina del articulo, pulsando el botón derecho puede acceder a su  traducción al idioma español. Este blog de bioquímica-clínica está destinado a bioquímicos y médicos; la información que contiene es de actualización y queda a criterio y responsabilidad de los mencionados profesionales, el uso que le den a la misma. 
Nueva presentación el 20 de Julio. 
Cordiales saludos. 
Dr. Anibal E. Bagnarelli,
Bioquímico-Farmacéutico,UBA.
Ciudad de Buenos Aires, R. Argentina

1078- Mecanismos fúngicos de supervivencia

Peter V. Stuckey, Writing, Felipe H. Santiago, Karen M. Ottemann, Editor. Mecanismos fúngicos de supervivencia intracelular: ¿qué podemos aprender de los patógenos bacterianos?. Infect Immun. 2023; 91(9): e00434-22. Department of Biological Sciences, University of Notre Dame, Indiana, USA.

Resumen (Chat GPT)

El artículo explora los paralelismos entre las estrategias fúngicas y bacterianas para sobrevivir dentro de las células huésped. Revisa cómo los hongos, tradicionalmente considerados patógenos extracelulares, han desarrollado mecanismos similares a los de las bacterias patógenas para persistir dentro de las células huésped. Los autores analizan las adaptaciones de los hongos, como la evasión de las respuestas inmunitarias del huésped, la modulación de la maduración del fagosoma y la explotación de los nutrientes del huésped. Al hacer comparaciones con estrategias de supervivencia intracelular bacteriana, el artículo tiene como objetivo profundizar nuestra comprensión de la patogénesis de los hongos y potencialmente identificar nuevos objetivos terapéuticos contra sus infecciones.

Resumen

....." Las infecciones por hongos representan una amenaza importante para la salud pública, aunque desatendida, con graves cargas médicas y económicas a nivel mundial. Con tasas de mortalidad inaceptablemente altas, los hongos patógenos invasivos son responsables de millones de muertes cada año, con una incidencia en constante aumento principalmente en personas inmunocomprometidas. Las escasas opciones terapéuticas y el aumento de la resistencia a los fármacos antimicóticos plantean desafíos adicionales para controlar estas infecciones. Estos hongos patógenos se han adaptado para sobrevivir dentro de huéspedes mamíferos y pueden establecer nichos intracelulares para promover la supervivencia dentro de las células inmunes del huésped. Para ello, han desarrollado diversos métodos para burlar el ataque del sistema inmunológico innato. Esto incluye estrategias como alterar su morfología, contrarrestar la acción antimicrobiana de los macrófagos y la adaptación metabólica. Esto recuerda cómo los patógenos bacterianos se han adaptado para sobrevivir dentro de las células huésped y causar enfermedades. Sin embargo, en relación con la gran cantidad de información disponible sobre la patogénesis bacteriana intracelular, se sabe menos sobre los mecanismos que emplean los hongos patógenos. Por lo tanto, aquí revisamos nuestro conocimiento actual y los avances recientes en nuestra comprensión de cómo los hongos pueden evadir y persistir dentro de las células inmunes del huésped. Esta revisión se centrará en los principales hongos patógenos, incluidos Cryptococcus neoformans, Candida albicans y Aspergillus fumigatus, y el Histoplasma entre otros. A medida que descubrimos y entendemos las estrategias utilizadas por estos hongos, las similitudes con sus homólogos bacterianos se vuelven evidentes, por lo que podemos utilizar la abundante información de las bacterias permite guiar nuestros estudios en hongos. Al comprender estas estrategias, se abrirán nuevas líneas de investigación que pueden mejorar los tratamientos de estas devastadoras enfermedades fúngicas".

Introducciòn

Muchos de los microbios patógenos más exitosos en la historia humana se consideran patógenos intracelulares porque pueden sobrevivir, e incluso prosperar, dentro de las células huésped. Descifrar los mecanismos utilizados por los patógenos intracelulares, como Salmonella , Mycobacterium, Legionella  Listeria o Yersinia , para sobrevivir en las células huésped ha mejorado el manejo de sus infecciones. Además, la identificación de su nicho intracelular también ha descubierto una biología novedosa, que abarca desde los mecanismos de defensa del huésped, hasta los sistemas de secreción microbiana, pasando por la biología celular del citoesqueleto. 

Sin embargo, estos avances se han restringido principalmente al campo bacteriano y, en comparación, se sabe menos sobre las estrategias utilizadas por los patógenos fúngicos para sobrevivir intracelularmente. Aunque algunos de estos microbios son patógenos intracelulares obligados mientras que otros también pueden vivir de forma independiente, los beneficios de poder sobrevivir intracelularmente son los mismos para todos: acceso a nutrientes, evasión del sistema inmunológico, transporte libre a través de barreras celulares y diseminación sistémica, por mencionar algunos. 

El más obvio de los beneficios sería la supervivencia dentro de los fagocitos, las células inmunes destinadas a matar microbios, que inician respuestas inmunes y eventualmente controlan y eliminan la infección. Si nos centramos en los macrófagos y consideramos que todos los microbios se enfrentarían al mismo entorno y condiciones dentro de estas células huésped, no es sorprendente que encontremos muchas similitudes en las estrategias que emplean los microbios para sobrevivir. 

De hecho, todos los principales patógenos bacterianos intracelulares utilizan uno o más de los siguientes: detención de la maduración del fagosoma, remodelación de las membranas fagosomales, lisis del fagosoma o modulación de la acidificación fagosomal. Sostenemos que tanto las limitaciones evolutivas como las funcionales han limitado el número de mecanismos empleados por los patógenos intracelulares para sobrevivir dentro de los macrófagos. 

En los últimos años, se han identificado estrategias similares a las utilizadas por las bacterias en varios hongos. Al mismo tiempo, las grandes diferencias genéticas y fenotípicas entre bacterias y hongos han dado lugar a estrategias específicas para cada grupo. En cualquier caso, comprender las estrategias utilizadas por los microbios patógenos para causar enfermedades permitirá el desarrollo de nuevos tratamientos que se dirijan a dichas estrategias y las bloqueen. Esto es de suma importancia para las infecciones fúngicas, que son una de las enfermedades infecciosas más desafiantes y difíciles de tratar...

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1077- El Rincòn del Lector: J.S. Bach y las matematicas

Elise Cutts- Editor.  Patrones matemáticos: secretos revelados en la música de Bach . Scientific American-Springer Nature February 16, 2024. 

Resumen (Chat GPT)

En este artículo el autor explora cómo Johann Sebastian Bach incorporó sofisticadas estructuras matemáticas en sus composiciones, particularmente en su "Arte de la fuga" y sus "Variaciones Goldberg". Estas composiciones, analizadas por investigadores, revelan intrincadas simetrías, relaciones numéricas y patrones estructurales que sugieren la profunda comprensión y aplicación de principios matemáticos como la simetría, las proporciones y las secuencias numéricas por parte de Bach. El artículo destaca cómo estas ideas profundizan nuestra apreciación del genio de Bach y continúan inspirando tanto a músicos como a matemáticos a descubrir las complejidades ocultas dentro de su música eterna.

Principal

Los físicos descubrieron que la música de Johann Sebastian Bach contiene patrones matemáticos que ayudan a transmitir información .

El compositor barroco alemán Johann Sebastian Bach produjo música tan escrupulosamente estructurada que a menudo se la compara con las matemáticas. Aunque a pocos de nosotros nos afectan emocionalmente las matemáticas, las obras de Bach ( y la música en general) nos conmueven . Es más que sonido; es un mensaje. Y ahora, gracias a las herramientas de la teoría de la información, los investigadores están empezando a comprender cómo la música de Bach transmite ese mensaje .

Al representar las partituras como simples redes de puntos, llamados nodos, conectados por líneas, llamadas aristas, los científicos cuantificaron la información transmitida por cientos de composiciones de Bach. Un análisis de estas redes musicales publicado el 2 de febrero en Physical Review Research reveló que muchos estilos musicales de Bach, como los corales y las tocatas, diferían notablemente en la cantidad de información que comunicaban, y que las redes musicales contenían estructuras que podrían facilitar sus mensajes. para ser comprendidos por.oyentes humanos 

"La idea me pareció realmente genial", dice el físico Suman Kulkarni de la Universidad de Pensilvania, autor principal del nuevo estudio. "Utilizamos herramientas de la física sin hacer suposiciones sobre las piezas musicales, simplemente comenzamos con esta representación simple y vemos qué puede decirnos sobre la información que se transmite".

Los investigadores cuantificaron el contenido de información de todo, desde secuencias simples hasta redes enredadas utilizando la "entropía de la información" , un concepto introducido por el matemático Claude Shannon en 1948.

Como sugiere su nombre, la entropía de la información está matemática esta conceptualmente relacionada con la entropía termodinámica. Se puede considerar como una medida de cuán sorprendente es un mensaje, donde un “mensaje” puede ser cualquier cosa que transmita información, desde una secuencia de números hasta una pieza musical. Esa perspectiva puede parecer contradictoria, dado que, coloquialmente, la información a menudo se equipara con la certeza. Pero la idea clave de la entropía de la información es que aprender algo que ya sabes, no es aprender en absoluto.

Una conversación con una persona que sólo puede decir una cosa, como el personaje Hodor de la serie de televisión Game of Trons, sólo dice "Hodor", es predecible pero poco informativa. Una charla con Pikachu sería un poco mejor; En Pokémon sólo puede decir las sílabas de su nombre, pero puede reorganizarlas, a diferencia de Hodor. Del mismo modo, una pieza musical con una sola nota sería relativamente fácil de “aprender” para el cerebro o de reproducirla con precisión como modelo mental, pero la pieza tendría dificultades para transmitir cualquier tipo de mensaje. Ver lanzar una moneda de dos caras no proporcionaría ninguna información.

Por supuesto, empaquetar un mensaje lleno de información no sirve de mucho si quienquiera que lo reciba no puede comprender esa información con precisión. Y cuando se trata de mensajes musicales, los cientificos todavía están investigando cómo aprendemos lo que la música intenta decirnos.

"Hay algunas teorías diferentes", dice el científico cognitivo Marcus Pearce de la Universidad Queen Mary de Londres, que no participó en el reciente estudio de Physical Review Research . "Creo que lo principal en este momento se basa en el aprendizaje probabilístico".

En este marco, “aprender” música significa construir representaciones mentales precisas de los sonidos reales que escuchamos (lo que los investigadores llaman un modelo) a través de una interacción de anticipación y sorpresa. Nuestros modelos mentales predicen la probabilidad de que un sonido determinado venga a continuación, en función de lo que vino antes. Luego, dice Pearce, "descubres si la predicción fue correcta o incorrecta y luego puedes actualizar tu modelo en consecuencia".

Kulkarni y sus colegas son físicos, no músicos. Querían utilizar las herramientas de la teoría de la información para analizar la música en busca de estructuras informativas que pudieran tener algo que ver con la forma en que los humanos extraemos el significado de la melodía.

Entonces Kulkarni redujo 337 composiciones de Bach a redes de nodos interconectados y calculó la entropía de la información de las redes resultantes. En estas redes, cada nota de la partitura original es un nodo y cada transición entre notas es una arista. Por ejemplo, si una pieza incluyera una nota Mi seguida de un Do y un Sol tocados juntos, el nodo que representa Mi estaría conectado a los nodos que representan Do y Sol.......

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1076- Pronosticar escape viral y nuevas pandemias

Nicole N. Thadani, Sarah Gurev, Pascal Notin, Noor Youssef, Nathan J. Rollins, Daniel Ritter, Chris Sander, Yarin Gal, Debora S. Marks. Aprender de los datos prepandémicos para pronosticar el escape viral. Nature. 2023; 622 (7984): 818–825. Marks Group, Department of Systems Biology, Harvard Medical School, Boston, MA USA. Department of Electrical Engineering and Computer Science, MIT, Cambridge, MA USA

Resumen (Chat-GPT)

El artículo explora cómo los investigadores utilizan datos históricos anteriores a la pandemia de COVID-19 para predecir cómo los virus podrían evolucionar y escapar de la inmunidad. Al analizar datos de otros virus, como el de la gripe, y comprender las mutaciones que les permiten evadir las vacunas, los científicos pretenden desarrollar modelos que puedan anticipar patrones similares en futuros coronavirus. Este enfoque proactivo podría conducir a diseños de vacunas y estrategias de preparación más eficaces contra las amenazas virales emergentes. El artículo subraya la importancia de aprovechar el comportamiento viral pasado para informar las respuestas de salud pública y mejorar la preparación para una pandemia.

Resumen

....." La preparación eficaz para una pandemia se basa en anticipar mutaciones virales que sean capaces de evadir las respuestas inmunitarias del huésped para facilitar el diseño terapéutico y de vacunas. Sin embargo, las estrategias actuales para la predicción de la evolución viral no están disponibles al principio de una pandemia: los enfoques experimentales requieren que los anticuerpos policlonales del huésped se realicen pruebas, y los métodos computacionales existentes se basan en gran medida en la prevalencia de la cepa actual para hacer predicciones confiables de las variantes de interés . Para abordar esto, desarrollamos EVEscape, un marco modular generalizable que combina predicciones de aptitud a partir de un modelo de aprendizaje profundo de secuencias históricas con información biofísica y estructural. EVEscape cuantifica el potencial de escape viral de las mutaciones a escala y tiene la ventaja de ser aplicable antes de que estén disponibles la secuenciación de vigilancia, las exploraciones experimentales o las estructuras tridimensionales de complejos de anticuerpos. Demostramos que EVEscape, experimentado con secuencias disponibles antes de 2020, es tan preciso como los escaneos experimentales de alto rendimiento para anticipar la variación pandémica del SARS-CoV-2 y es generalizable a otros virus, incluidos la influenza, el VIH y virus poco estudiados con potencial pandémico como Lassa. y Nipa. Proporcionamos puntuaciones de escape revisadas continuamente para todas las cepas actuales de SARS-CoV-2 y predecimos probables mutaciones adicionales para pronosticar cepas emergentes como herramienta para continuar el desarrollo de vacunas 

Términos del tema: Evasión inmune, Modelos computacionales

EVEscape, es un marco flexible que utiliza aprendizaje profundo e información estructural biofísica, que permite la identificación temprana de mutaciones preocupantes en virus con potencial pandémico, lo que facilita el desarrollo de vacunas y terapias.

Principal

Las enfermedades virales implican una interacción compleja entre la detección inmune en el huésped y la evasión viral, lo que a menudo conduce a la evolución de proteínas antigénicas virales. Las mutaciones de escape de los anticuerpos afectan las tasas de reinfección viral y la duración de la eficacia de la vacuna. Por lo tanto, anticipar variantes virales que eviten la detección inmune con suficiente tiempo de anticipación es clave para desarrollar vacunas y terapias óptimas.

Idealmente, podríamos anticipar la evasión inmune viral utilizando métodos experimentales como ensayos de pseudovirus y escaneos mutacionales profundos de mayor rendimiento que miden la capacidad de las variantes virales para unirse a anticuerpos relevantes. Sin embargo, estos métodos experimentales requieren anticuerpos o sueros representativos de la selección inmune agregada impuesta al virus, que están disponibles solo cuando grandes franjas de la población están infectadas o vacunadas, lo que limita el impacto para la predicción temprana del escape inmunológico. 

Además, como los virus pandémicos pueden evolucionar rápidamente (en el  SARS-CoV-2 cada mes se secuencian decenas de miles de nuevas variantes), probar sistemáticamente todas las variantes a medida que surgen es practicamente imposible, incluso sin considerar los efectos de las posibles mutaciones en las cepas circulantes.

Por tanto, es interesante desarrollar métodos computacionales para predecir el escape viral que puedan usarse para identificar mutaciones que puedan surgir. Un modelo ideal sería capaz de evaluar la probabilidad de escape de variaciones aún no vistas en toda la proteína antigénica, informaría el diseño de experimentos específicos, se revisaría con información sobre la pandemia y haría predicciones con tiempo suficiente para el desarrollo de la vacuna (es decir, es decir, antes de que se observen respuestas inmunes al virus). 

Sin embargo, los métodos computacionales anteriores para pronosticar la aptitud viral o el escape inmunológico dependen críticamente de la secuenciación en tiempo real o de las estructuras de anticuerpos pandémicos, lo que limita su capacidad para predecir variantes invisibles y los hace poco prácticos para el desarrollo de vacunas durante el inicio de una pandemia.

En este trabajo, presentamos EVEscape, un marco flexible que aborda las debilidades de métodos anteriores mediante la combinación de un modelo generativo profundo experimentado  en secuencias virales históricas con restricciones estructurales y biofísicas. A diferencia de los métodos anteriores, EVEscape no se basa en la secuenciación pandémica reciente ni en anticuerpos, lo que lo hace aplicable tanto en las primeras etapas de un brote viral como para la evaluación continua de cepas emergentes del SARS-CoV-2............... 

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