(Fuente: USO APROPIADO DE ANTIBIÓTICOS Y RESISTENCIA BACTERIANA, págs 17-23)
Cualquiera que declare la guerra a los microbios la va a perder…...Tenemos que aprender a llevarnos bien con los microorganismos…
El profesor Michael Gillings es un biólogo evolutivo de la Universidad de Macquarie, en Sidney, Australia. En esta entrevista, conversa con Mary Murray y Satya Sivaraman, miembros de ReAct Global, acerca del fascinante mundo de los microbios y de la necesidad de una mirada fresca del fenómeno de la resistencia bacteriana.
¿Qué tan útil considera la metáfora de la guerra como forma de entender nuestra relación con las bacterias?
Comúnmente, tenemos la percepción de que las bacterias son el enemigo, cuando sólo pocas bacterias, de hecho, muy, muy pocas bacterias son peligrosas para los seres humanos. La gran mayoría, la abrumadora mayoría de las bacterias, son en realidad buenas para nosotros. Si las bacterias desaparecieran de los entornos humanos, todo se pararía, todo se detendría. Nuestra salud depende de las bacterias que habitan dentro de nosotros y sobre nosotros. La producción de alimentos depende de las bacterias: el proceso de fermentación para hacer pan, café, chocolate, cerveza, etc. Casi todo lo que comemos tiene alguna acción bacteriana o fúngica (hongos) antes de que se coma. De modo que, desde mi punto de vista, la metáfora de la guerra no es buena porque representa a los microorganismos como el enemigo, cuando al contrario son extremadamente beneficiosos para los seres humanos y el resto de los organismos del planeta.
¿Cuál debería ser la forma de ver a los microbios para entender lo que hacen y representan?
En primer lugar, sólo en los últimos quince años nos hemos dado cuenta exactamente de cuántos microorganismos hay a nuestro alrededor.
Para dar un ejemplo, se han identificado 5 mil especies bacterianas, pero sospechamos que podrían haber de 5 millones a 100 millones de especies. También hemos comenzado a darnos cuenta de que las bacterias pueden hacer cualquier cosa. Pueden vivir a 120 grados centígrados, pueden crecer en la nieve congelada, pueden vivir en roca sólida tres kilómetros debajo del suelo, pueden vivir en las tuberías de refrigeración de las centrales nucleares y pueden sobrevivir durante decenas de millones de años en cristales de sal.
Algo que debemos tener presente es que el planeta como conjunto está regido por el ciclo de nutrientes como el azufre, el fósforo, el nitrógeno y el carbono. Los microorganismos se encargan del suministro de la mayor parte de servicios como el oxígeno que respiramos, el reciclaje de la celulosa en formas
utilizables de carbono, el ciclo del azufre, la producción de nitrógeno para el crecimiento de las plantas y la fertilización. Estas cosas son hechas por los microorganismos. Si usted toma todos estos servicios, llamados servicios ecosistémicos o ambientales, y los valora económicamente, el resultado sería de algo así como 35 trillones de dólares al año. Esto es tres veces el producto interno bruto de todos los países. Lo más sorprendente es que esta estimación se hizo por primera vez en 1997. Los microorganismos
son también buenos chicos.
¿Qué tipo de "acuerdos" se deberían firmar con los microorganismos para mejorar la relación?
Una de las primeras cosas que se deben aclarar es que cualquiera que les declare la llanamente no hay forma de ganar. Los microbios son tantos, tan diversos, tienen tal número de poblaciones y se multiplican tan rápido que cualquier mecanismo que inventemos para tratar de controlarlos o reducirlos a nuestra voluntad, no va a funcionar. Lo que tenemos que hacer es aprender a llevarnos bien con los croorganismos y entender su biología, ecología y evolución. En cierto modo, es algo similar a lo que pasa
con dos países en guerra, pues en un sentido profundo ambos pierden. No estoy sugiriendo que se deba ignorar el hecho de que los microorganismos a veces matan gente. Pero lo que tenemos que hacer es entender cómo funciona el proceso y entender las presiones ecológicas y evolutivas sobre los microorganismos, con el fin de llegar a un acuerdo de distensión.
Usted se ha referido a la inmunidad natural de los seres humanos ante las bacterias patógenas. ¿Qué pasó con esa inmunidad?, ¿qué ha cambiado?
Esa es otra interesante cuestión. Los seres humanos tienen diversidad en su ADN, lo cual significa, poco más o menos, que ciertas personas son susceptibles a determinadas infecciones y parásitos, pero otras no. La diversidad de la humanidad es tal, que cualquier pandemia que haya aniquilado a cientos de millones de personas, dejó sobrevivientes que eran en parte o totalmente resistentes a esa enfermedad. Sin mbargo, hay una inmunidad innata y una inmunidad adquirida.
La inmunidad adquirida se desarrolla cuando una persona es expuesta a enfermedades y su sistema inmunitario reconoce tales enfermedades como cuerpos extraños y crea mecanismos de defensa. Es un sistema cambiante, extraordinariamente complejo y bellamente afinado que evolucionó con los vertebrados.
Uno de los problemas que tenemos actualmente es que no somos lo suficientemente sucios. Se podría decir que por criarnos en entornos demasiado limpios, el sistema inmunológico está buscando constantemente estímulos para actuar. Es decir, no ha tenido el ejercicio necesario para desarrollar las respuestas inmunes que debe desarrollar y por tanto crea en su lugar respuestas inadecuadas.
El resultado son las alergias, el asma y otras enfermedades. El sistema inmune que está actuando ante estímulos verdaderos, no tiene por qué hacer eso. Podría ser que problemas como la hipersensibilidad al maní y la sensibilidad a los mariscos, al níquel, la leche y otras cosas, se deban a que nuestros sistemas
inmunitarios no se formaron lo suficiente ni en el momento indicado. Así que cuando los bebés se estén llevando lombrices o tierra a la boca, probablemente debamos dejarles.
Esto nos pone ante una interesante paradoja. En algunos lugares, hay un excesivo afán de limpieza y en otros lugares, las personas están expuestas a enfermedades infecciosas. ¿De qué manera reducir las infecciones?
Tenemos que encontrar un equilibrio entre la esterilidad extrema y lo que podamos aprender sobre la transmisión de la enfermedad, para prevenir la transmisión de fuentes evidentes. Una de las formas de analizar estas cuestiones es considerando la diferencia entre los países desarrollados y el mundo menos desarrollado. Es cierto que el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea, la diarrea y la criptosporidiosis pueden diezmar a esos pueblos, pero principalmente por la mala calidad del agua. De hecho, esto es algo que vamos a tener que abordar pronto, porque con el cambio climático, el aumento de la población y la explotación de las aguas subterráneas, las fuentes de agua limpia están disminuyendo, probablemente por debajo de lo sostenible para los seres humanos.
Suponiendo que los microbios piensan, ¿qué piensa usted que los microorganismos pensarán de nosotros?
Indudablemente, los seres humanos han creado nuevos nichos para que los microorganismos los colonicen. Hay 6.500 millones de personas en el planeta trabajando para una enorme población de microorganismos asociados a los humanos. La manipulación humana del medio ambiente crea condiciones ideales para ciertos microorganismos y, por oposición, reduce la concentración de otros.
Por ejemplo, existe una gran diferencia entre la composición de las comunidades microbianas de las tierras agrícolas y de las tierras forestales adyacentes. Le hemos hecho tantas cosas al planeta que hemos modificado la forma de trabajar de los microorganismos.
Una de ellas, la fijación industrial del nitrógeno, conocida como el proceso de Haber, que toma el nitrógeno atmosférico y produce fertilizantes. Los seres humanos contribuimos actualmente con una gran cantidad de nitrógeno fijado en forma de nitratos y me imagino que, como resultado de intervenciones de
ese tipo en los ecosistemas, se desplazan a las bacterias encargadas de hacer ese trabajo.
Esto podría tener un efecto en cadena. Es difícil saber lo que las bacterias estarán pensando acerca de lo que está ocurriendo. Yo prefiero pensar mejor en términos de evolución.
¿Qué nuevas oportunidades evolutivas les ofrecen las intervenciones humanas en la Tierra a las bacterias? Estamos dándoles nuevas oportunidades a manos llenas, por cuanto estamos creando miles, si no cientos
de miles, de nuevos productos químicos que no se habían visto en nuestro planeta. Dondequiera que hayamos hecho esto, veremos que hay bacterias que eventualmente encontraron una manera de utilizar esos productos químicos. Hemos creado ambientes ricos en nutrientes de toda clase, simplemente al lavar nuestros carros, al echar detergentes en los fregaderos, al derramar aceites o al producir montañas de plásticos y basura. Esos son nuevos nichos para las bacterias.
Usted trabaja en los mecanismos que las bacterias usan para compartir la resistencia a los antibióticos, ¿puede convertir esa ciencia inentendible en algo entendible para nosotros?, ¿cómo funciona realmente?
Empecemos por trazar las diferencias entre cómo nos reproducimos los seres humanos y cómo se reproducen las bacterias y la forma en que los genes se mueven entre los dos. En la especie humana, usted obtiene todos los genes de su madre y de su padre. No importa los genes que ellos tengan, usted toma la mitad de su madre y la otra mitad de su padre. Eso se denomina herencia vertical. Las bacterias son diferentes. Para empezar, cuando una bacteria se divide, se divide en dos células idénticas, exactamente
iguales. Estas dos células pueden hacer algo más, pueden tomar genes del medio ambiente.
Pueden capturar fragmentos de ADN de los miembros de su propia especie, de los miembros de especies diferentes, del ADN de una planta, del ADN de un animal o del ADN de un virus. Toman estos pedazos
de ADN y los integran a sus cromosomas, dentro de su propio ADN. Y si el ADN tomado de otras especies les reporta alguna ventaja, entonces las bacterias hacen bien. Les ayuda a hacer algo que no podían hacer antes.
Esto no nos ayuda del todo a entender el impacto verdadero de esta capacidad bacteriana. Por eso tenemos que recordar la magnitud del mundo bacteriano. En cada cucharadita de tierra hay mil millones de bacterias de diez mil especies distintas, todas ellas intercambiando ADN. Así que hay un fluido intercambio.
Cada una de esas mil millones de bacterias probablemente es diferente en cierto modo. Imagine que una de esas células tiene un gen que le permite sobrevivir al tolueno, al xileno o a algún producto químico tóxico. Todas las otras bacterias mueren, pero esa bacteria en particular sobrevive y repuebla ese gramo de tierra. En otra parte de ese suelo algo similar está sucediendo. En otras palabras, los agentes de destrucción arrojados al ambiente ayudan a 'seleccionar' a las bacterias capaces de sobrevivir. Así aparece
la resistencia a los antibióticos.
En algún lugar hay un gen en una bacteria capaz de degradar un antibiótico, o expulsarlo fuera de la célula, o dividirlo en dos, o generar una membrana celular que impide su absorción. Todos estos mecanismos podrían generar resistencia a un antibiótico. De ahí que nosotros usamos un antibiótico, mas
sucede que el patógeno ha adquirido ese gen en particular, entonces se convierte en un patógeno resistente y sigue infectando a ese pobre enfermo sin que el antibiótico haga ningún efecto. No puede eliminar al
patógeno en lo absoluto. Ahora, imagine que existe una cantidad enorme de ese patógeno en particular, y digamos que esta historia acontece en un hospital, donde hay muchos enfermos y mucha gente yendo de
un enfermo a otro. Las bacterias se esparcen. Es altamente probable que los genes resistentes se diseminen alrededor entre gente diferente. Puede que no causen enfermedad.
La gente no necesariamente se enferma, pero acarrea los genes a donde quiera que vaya. Ahora imagine que el gen está ahí, en el hospital, y que tiene una muy elevada frecuencia, porque hay una gran cantidad de esas bacterias en particular. Es decir, ahora es capaz de transmitir el mismo gen a bacterias no relacionadas, nuevos patógenos.
Por tanto, la resistencia a los antibióticos se transmite, por ejemplo, de Pseudomonas a Estafilococos dorados, luego a Acinetobácter, después a otra especie y así sucesivamente.
En resumidas cuentas, hemos conseguido un buen número de cepas resistentes en emergencia de un hospital.
¿De dónde viene la resistencia? Viene de alguna parte del medio ambiente, de alguna parte del vasto e hiperdiverso océano de las bacterias y de sus genes capaces de realizar todas estas cosas raras. Si hay mil millones de bacterias en un gramo de tierra, entonces hay mil millones de células con genes interesantes.
Tome diez toneladas de tierra. ¿Cuántos genes están ahí? Tome toda la tierra del planeta. ¿Cuántos genes están ahí? Incontables miles de millones de genes diferentes haciendo cosas diferentes. Por lo tanto, es casi seguro que cada vez que inventamos algo para matar a una bacteria, ya existe en algún lugar una bacteria que puede hacer algo al respecto. Y en realidad lo que estamos haciendo al utilizar un antibiótico o un desinfectante es activar la selección de situaciones insólitas, de suerte que ahora tenemos organismos
que son resistentes a cinco, seis o diez antibióticos a la vez. La resistencia a cada uno de ellos fue adquirida de genes diferentes, de lugares diferentes.
¿Será posible en el futuro derrotar la resistencia a los antibióticos para siempre?
Hay dos cosas que podemos hacer. En primer lugar, debemos tomar consciencia de que todo antibiótico o desinfectante tiene una vida útil determinada. Sólo funcionará por un tiempo. Poco a poco, más y más organismos se volverán resistentes a él y por último, eventualmente, dejará de funcionar. Entonces, tenemos que aprender a usar estos bienes con sumo cuidado. Tenemos que pensar cómo usarlos, para lograr que la aparición de resistencia se minimice. Para hacer eso, tenemos que entender cómo se genera la resistencia. ¿De dónde vienen los genes y para dónde van? ¿Cómo estamos usando los antibióticos? ¿Por cuánto tiempo los estamos usando? ¿En qué contexto? ¿Y para qué enfermedad? Y la prioridad máxima es preservar lo que tenemos, mientras descubrimos nuevos agentes, para también preservarlos.
Debemos alargar este periodo al máximo y pasar cuidadosamente de un compuesto a otro, mientras ganamos tiempo para la ardua tarea de descubrir nuevos compuestos antes de que los anteriores se
hayan agotado.
La otra cosa que podríamos hacer es pensar en controlar a las bacterias mediante el uso de otros organismos que evolucionan más rápido que las bacterias. Usar virus que eliminan bacterias sería una forma. Los virus bacterianos tienen un ritmo de evolución más rápido que las bacterias, por lo tanto se podría usar lo que se conoce como terapia de fagos.
También podemos sencillamente admitir que siempre habrá tragedias, que la gente se va a morir de enfermedades infecciosas y que en cierto sentido no hay nada que podamos hacer al respecto.
Parece difícil para la gente ver para siempre la elección de un antibiótico como la opción, pues están gastándose nuevas opciones. ¿Qué sucede con la búsqueda de nuevos antibióticos? ¿Es aconsejable tener esta opción como la prioridad principal?
Yo, en cambio, diría que el uso de antibióticos debería ser el último recurso. Hay dos puntos importantes que señalar aquí. Uno es que estamos usando los antibióticos de manera frívola. Los usamos para enfermedades que no son bacterianas en lo absoluto, los usamos con los animales domésticos y las plantas, los usamos para rociar nuestros árboles de manzana y controlar las enfermedades bacterianas.
Esto supone un desastre inminente. Tomemos, por ejemplo, el uso de antibióticos en la acuicultura, donde se crían camarones o pescado, una cosa es alimentar a un pez determinado con antibióticos para promover
su crecimiento y otra completamente distinta es arrojar imprudentemente antibióticos en el mar. Vamos a tener resistencia inmediatamente, es inevitable. El uso adecuado de los antibióticos es esencial.
El otro punto que me gustaría resaltar es de orden social. La resistencia a los antibióticos es un problema a escala global. Será uno de los mayores obstáculos para la medicina y el control de enfermedades, en los próximos 20 años. Así que cada uno tiene una responsabilidad al respecto. Sin embargo, ¿quién va a renunciar a usar un antibiótico por la lejana posibilidad de que la resistencia que se pueda desarrollar a nivel individual agrave el problema a nivel global? Probablemente, usted elegiría usarlo. Hacer esta distinción entre el bien privado y el bien público es una cuestión esencial.
¿Puede inspirarnos? ¿Cómo desarrollar esta conciencia pública y la visión pública? ¿Es el quorum-sensing (detección de quórum) una buena metáfora para eso?, ¿podría transformarse en una metáfora?
La detección de quórum es la expresión para hablar de la comunicación bacteriana. Siempre se creyó que las bacterias eran células aisladas que no se ocupaban más que de sí mismas y que se podía conocer todo sobre bacterias estudiando a una sola célula. Esto sería como intentar entender todo acerca de las sociedades humanas estudiando las acciones de una sola persona. La gente cree que las bacterias no se comunican entre unas y otras, pero sucede que sí. Las bacterias producen pequeñas señales moleculares que les dicen a otras bacterias: "Hola, estamos aquí. Pertenezco al mismo grupo que tú”. Pero ya que se pueden mezclar entre diversos tipos, ellas saben que bacterias de otros tipos están ahí. Esto permite un cierto grado de cohesión entre las células bacterianas y un cierto nivel de cooperación.
La comunicación puede ser usada también por el antagonista. Pero lo frecuente es que se use para coordinar las actividades de individuos que pertenecen a una misma especie o coordinar a grupos de especies en cosas tales como las biopelículas, que son comunidades complejas de diferentes tipos de
microorganismos, por ejemplo, el limo de las rocas. La mayoría entiende el término biopelícula como placa en los dientes. Ciertamente, la materia difusa en los dientes son bio-películas formadas por un número inmenso de organismos interactuando de formas particulares. Cerca de 300 diferentes especies de microorganismos, habitantes de la boca, construyen la bio-película entre unos y otros, unidos entre sí de distintas maneras, siempre comunicándose. De modo que si me preguntaran qué podemos aprender de las bacterias para construir los conceptos de bien público y bien privado, al mismo tiempo, la respuesta es la comunicación.
Es decir, de lo que se trata es de educar a la gente y de dialogar e intercambiar puntos de vista sobre estos asuntos. La comunicación es parte de la solución.
Si usted fuera un artista y observara el mundo de los microbios, ¿qué vería? ¿Está el mundo microbiano más allá de lo utilitario?
Los microbios microscópicamente son organismos hermosos. El problema es que no podemos verlos, por lo que no podemos apreciar su belleza. Si dispone de un microscopio o puede acceder a un microscopio
electrónico de exploración, usted verá escenas fantásticas, por ejemplo, la asombrosa ameba azul, gigante y las fascinantes diatomeas.
Antes de que se inventara la televisión, la gente solía hacer un montón de cosas inusitadas para socializar. Una de ellas era coleccionar diatomeas. En lo esencial, las diatomeas son plantas marinas unicelulares que tienen estructuras altamente complejas y hermosas, semejantes a joyas de silicio. En la época victoriana, la gente coleccionaba diatomeas como si hubieran sido flores microscópicas y las disponía primorosamente en portaobjetos.
Se visitaban unos a otros para comparar su belleza. Los portaobjetos se parecen a los vitrales de las catedrales barrocas. En las imágenes microscópicas hay millones de hermosas y diminutas estructuras celulares. Es triste que en estos tiempos la gente use las diatomeas principalmente como filtros de tierra
en las piscinas y como arena para gatos. De cualquier forma, cada vez que vacíe la bandeja higiénica del gato recuerde que allí hay miles y millones de joyas microscópicas, diminutas estructuras celulares de diatomeas muertas tan bellas como cualquier vitral.
Aunque no podamos ver esa belleza, ¿cree que se pueda aprender a sentir esa belleza?
Es una idea interesante, y a mí me gustaría remarcar que podemos ver hermosos microorganismos
todo el tiempo, sólo que no lo sabemos, por ejemplo, los líquenes, una muestra de cooperación entre un hongo y una cianobacteria o alga verde fotosintética, dos microorganismos cooperando para producir
un organismo. Vemos líquenes por todas partes. Cuando camina sobre una roca, en realidad está caminando sobre una superficie viva de microorganismos. Aquí, en la Universidad de Macquarie, en Sidney, estamos sobre la piedra arenisca de Hawkesbury.
A menos que usted desprenda físicamente un trozo de piedra arenisca, no se ve realmente la roca, lo que se ve es una capa de líquenes, inclusive la superficie del suelo se mantiene unida por tapetes microbianos.
A la mayoría de la gente no le gusta el limo, pero yo creo que hay una cierta belleza en los zarcillos verdes de las cianobacterias en los arroyos y la gente ha fotografiado y dibujado los cuerpos fructíferos de hongos y setas durante cientos de años, si no miles.
¿Tal vez este es el momento en que científicos y artistas deben colaborar para arrojar más luz sobre el mundo microbiano?
¡Bueno, yo nunca he creído que haya diferencia entre el arte y la ciencia!
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Libro “Uso Apropiado de Antibióticos y Resistencia Bacteriana”, lanzado en 2014 por React América Latina http://www.reactgroup.org/news/404/18.html, puede ser visto en PDF, en el enlace:
http://www.reactgroup.org/uploads/react/resources/854/Uso-Apropriado-de-Antibioticos-y-Resistencia-Bacteriana.pdf
