El mundo diminuto

Existe un micromundo de criaturas que no son visibles para el ojo humano, como virus y bacterias. Muchas tienen un rol concreto en el sistema inmune y protegen a los seres humanos frente a los agentes patógenos. Un porcentaje mínimo de ellas es causal de enfermedades.

Los microorganismos están en todas partes. En la tierra, en el agua, en la atmósfera e incluso en lugares inhóspitos para los seres humanos. También, conviven dentro de nosotros. Según el National Institutes of Health, el 90% de las células de nuestro organismo son del tipo no humanas, es decir que son bacterias u hongos, entre otros. Se puede afirmar, entonces, que somos más microorganismos que humanos.

Por definición un microbio o microorganismo es un ser vivo que sólo puede visualizarse al microscopio. Sin embargo si bien las bacterias y virus cumplen con esta definición, los hongos y las algas contienen miembros que son claramente no microscópicos.

Hace más de 500 años arribaron al continente americano, junto al conquistador europeo, un conjunto de enfermedades virales de transmisión respiratoria, como la viruela, la influenza y el sarampión. Este evento fue tan devastador como la propia conquista. La situación europea de la Edad Media también puede analizarse socialmente evocando acontecimientos microbiológicos, de la cual la Peste Negra es probablemente la más conocida. Otro de los ejemplos es el virus de la Rabia, una enfermedad conocida desde hace más de 4 mil años, común en Europa, que pudo controlarse finalmente cuando Louis Pasteur desarrolló la vacuna en 1886.

“A diferencia de la presunción inmediata de que cualquier microorganismo es ‘malo’, los microorganismos son en realidad indispensables para la vida en la tierra, y forman además la base de muchos procesos industriales”, aclara la doctora en Ciencias Biológicas e investigadora en el CITNOBA, Virginia Pasquinelli. “Algunos de ellos son responsables de enfermedades humanas, pero la gran mayoría de ellos coexisten con nosotros sin causar ningún daño. Sólo unos cientas, de más de medio millón de especies bacterianas, dan lugar a infecciones en humanos. Este tipo de microorganismos, denominados patógenos, han dominado nuestra visión de la microbiología. Es importante destacar que aunque en proporción el número de microorganismos patógenos son pocos, de cualquier modo las infecciones continúan siendo una de las principales causas de mortalidad”.

-¿Cuál es la diferencia entre bacterias, virus y hongos?

-Los microorganismos pueden ser eucariotas, es decir, células con núcleo definido; o bien, procariotas, células sin núcleo definido. Tal vez esta distinción sea la más directa y la más clara. Los procariotas son la forma más sencilla y primitiva de microorganismos, entre los que se encuentran las bacterias que son organismos unicelulares que pueden tener diferente morfología, como cocos, bacilos, y además pueden vivir fuera o dentro de las células del hospedador.

-¿Y los virus?

-Todos los virus son parásitos intracelulares obligados. Es decir que sólo van a sobrevivir dentro de las células del hospedador. Los virus no pueden ser visualizados al microscopio de campo claro, o sea, en el microscopio convencional. No tienen una estructura celular interna, contienen ADN o ARN, pero no ambos. Son incapaces de replicarse o de hacer cualquier tipo de metabolismo por su cuenta, a menos que estén dentro de una célula huésped. Cuando ingresan a la célula del hospedador comienzan a mostrar las características de los organismos vivos, tales como la capacidad de replicarse, pero afuera de la ellas son como compuestos químicos inertes.

-O sea que los virus necesitan de un organismo vivo para poder reproducirse. ¿Qué sucede con los hongos?

-Los hongos son organismos eucariotas, o sea, con núcleo definido, que pueden ser unicelulares o multicelulares. Viven libres en el ambiente, en los suelos en las plantas, pero también en superficies y en la piel humana. Los hongos tienen una gran importancia económica, ya que muchos de ellos, particularmente las levaduras, son utilizados en procesos industriales de fermentación. Existen aproximadamente 1.500.000 millones de especies de hongos diferentes en la tierra, pero sólo alrededor de 300 son capaces de producir enfermedad en humanos. En muchos casos se trata de “patógenos oportunistas”, es decir, aquellos que normalmente no son dañinos y sólo causan enfermedades en individuos con un sistema inmune comprometido.

-¿Los microorganismos se pueden modificar genéticamente para algún provecho específico?

-Sí. La segunda mitad del siglo XX es probablemente la época dorada de la genética molecular. Los primeros trabajos en genética molecular se llevaron a cabo con bacterias y virus. La tecnología del ADN recombinante puede ser utilizada para generar microorganismos genéticamente modificados de manera que produzcan proteínas de interés, como la insulina humana. Las aplicaciones iniciales estuvieron relacionadas con la industria farmacéutica para la producción de insulina o el factor de crecimiento epidermal.

-¿Qué interacciones benéficas y de importancia tienen con el organismo o con el planeta?

-Junto con las bacterias, los hongos son responsables de la descomposición y el procesamiento de una vasta cantidad de materia orgánica compleja; parte de esto es reciclado en la atmósfera como dióxido de carbono, mientras que otra gran parte es utilizada por otros organismos. Nosotros convivimos con microorganismos y muchos de ellos forman parte de lo que se conoce como nuestra flora normal o “microorganismos comensales”.

-¿En qué sectores de nuestro cuerpo se encuentran y qué funciones poseen?

– En todas nuestras mucosas, como el tracto gastro-intestinal, vaginal, o en la piel. Este conjunto de microorganismos no sólo no producen daño sino que, por el contrario, forman parte de nuestra flora normal y poseen un rol fundamental en nuestro sistema inmune. Permiten la inducción de respuestas protectoras frente a los patógenos y la utilización de vías reguladoras involucradas en mantener la tolerancia frente a antígenos inocuos. Sólo para citar un ejemplo: los desbalances de nuestra microflora normal pueden llevar a desórdenes de nuestro sistema inmune, provocando alergias.

-Muchos microbios que flotan en el aire no proceden de muy lejos, pero otros han recorrido distancias enormes, ¿cómo se puede explicar?

-Los microorganismos se pueden transmitir a través del contacto con superficies, a través de aerosoles o a través del contacto directo. Muchos, incluso, utilizan vectores como los mosquitos. Obviamente que los microorganismos sobreviven en las superficies por períodos limitados de tiempo, pueden transmitirse y recorrer largas distancias porque son transportados en superficies contaminadas o porque son dispersados por el mismo individuo infectado. Los patógenos que se transmiten por vías aéreas, por ejemplo, son “aerosolizados” a través de la tos o el estornudo.

-¿Existe un mundo oculto de microbios?

-Así como se van descubriendo nuevas especies de animales, también sucede lo mismo con los microorganismos, sólo que no es tan sencillo ubicarlos porque no se pueden ver a simple vista. Todavía quedan un sinfín de lugares en el planeta para explorar, como lo son el fondo de los océanos o el centro de la tierra. Actualmente gracias a los estudios metagenómicos [estudio del material genético de muestras ambientales por medio de secuenciación] ha aumentado el número de microorganismos nuevos sin describir, pero esto es solo la punta del iceberg.

DOCUMENTOS CONSULTADOS:

– Essential Microbiology. Stuart Hogg. Wiley
– Homeostatic Inmmunity and the Microbiotica. Yasmine Belkaid and Oliver j. Harrison. Immunity 46, April 18,2017. Pag. 562-576


EL MICROSCOPIO, BASE DE LA MICROBIOLOGÍA

Inventado por Zacharías Janssem en 1590, el microscopio constituye un instrumento de vital importancia para la microbiología. En 1665 Robert Hooke observó un corte de corcho y notó que el material era poroso. En su conjunto, formaba cavidades poco profundas a las que llamó células. Se trató de la primera observación de células muertas. Años más tarde, Marcello Malpighi, biólogo italiano, fue el primero en estudiar células vivas en el microscopio. En el año 1673 Antoni Van Leeuwenhoek descubrió lo que llamaría “animálculos”, y que en la actualidad se sabe que constituyen los protozoos y bacterias.


LOS POSTULADOS DE KOCH

Durante el siglo XIX se demostró que varias enfermedades eran causadas por microorganismos. Robert Koch fue el primero en demostrar de manera definitiva que una bacteria era el agente causal de una enfermedad, específicamente de la tuberculosis.


VIDA QUE PROVIENE DE VIDA Y EL FIN DE LA “GENERACIÓN ESPONTÁNEA”

Los microorganismos habitaban la tierra hace más de 4 mil millones de años, pero los humanos fueron conscientes de ello recién cuando Antoni Van Leeuwenhoek comenzó su trabajo con el microscopio en 1673.
Una de las preguntas centrales era: ¿cuál es el origen de estas “criaturas”? Los argumentos acerca del origen de las cosas vivas siempre giraban alrededor de la creencia de la generación espontánea, la idea de que los organismos vivos se genearaban a partir de materia no viva.
El italiano Francesco Redi y Louis Pasteur dieron lugar a los principales hallazgos que finalmente acabaron con esta creencia. Pasteur notó que el ácido láctico era producido en los vinos en lugar del alcohol, y que bacterias con forma de bacilos estaban siempre presentes, además de las levaduras. Esto lo llevó a pensar que mientras las levaduras producían el alcohol, las bacterias eran las responsables de arruinar el vino, y que ambos organismos eran originados en el ambiente. Él diseñó una serie de experimentos para finalmente desaprobar y erradicar la teoría de la generación espontánea. Utilizando frascos con cuello de cisne, Pasteur demostró, en 1861, que mientras las partículas de polvo (y los microorganismos que las mismas tienen) fueran excluidos, el contenido de los frascos permanecía estéril. Estos experimentos llevaron a la aceptación de la biogénesis: la idea de que la vida proviene solamente de vida existente.