Microbiología (VII) Los Fungi. Momias, brujas y la timidez de un investigador.

Durante el siglo XVI floreció un importante negocio relacionado con el tráfico de momias. Los pintores prerrafaelitas de Londres usaban para sus atrevidos y luminosos cuadros un pigmento llamado mummy brown ( marrón momia) que tenía como elemento principal el polvo de momia (compuesto por harina de huesos mezclada con el betún de embalsamar procedente de momias egipcias). Otro de los destinos de estas momias era fabricar mumia vera, un supuesto medicamento al que se atribuían variadísimas propiedades. En el año 1924, el mismo año en que se desarrolló la vacuna contra la tuberculosis, todavía era ofrecido este medicamento en el catálogo de la compañía farmacéutica Merck.  Cuando el expolio salvaje para cubrir la demanda de estos productos hizo que las momias auténticas escasearan cada vez más, se inició un mercado paralelo de falsos sustitutos (cadáveres secos de peregrinos a la Meca untados en betún, momias europeas, o el desarrollo de un nuevo “deporte” consistente en robar y secar cadáveres de ajusticiados). 

Carter y su equipo en la cámara de Tutankamón

Hacia 1912, el valle de los Reyes, donde fueron enterrados personajes reales emblemáticos como la gran Nefertari, empezaba a considerarse totalmente expoliado. Pero Lord Carnarvon, un aristócrata inglés aficionado a la egiptología, no estaba de acuerdo con esa idea. Contrató a Howard Carter, un reconocido arqueólogo y egiptólogo, y gracias a su perseverancia consiguieron lo que parecía imposible. El 22 de noviembre de 1922 accedieron, junto a varios familiares de lord Carnarvon y otros investigadores, a la recóndita tumba de Tutankamón. Cuatro meses después fallecía Lord Carnarvon de una neumonía, poco después su hermano,  también el encargado de radiografiar la momia y otro de los asistentes a la exhumación. Además, varias personas relacionadas con la apertura de la tumba murieron en extrañas circunstancias que incluían suicidios, infartos fulminantes o hemorragias cerebrales en un corto periodo de tiempo. Carter, en cambio falleció de muerte natural 17 años después. La prensa inglesa y el mismísimo autor de Sherlock Holmes solo tuvieron que dar un pequeño empujón para ayudar a que arraigara y se propagara la famosa Maldición de Tutankamón. “La muerte tocará con sus alas al que toque al faraón muerto” decía, según la prensa de la época, la inscripción que se encontró Carter al abrir la tumba.

La idea de la maldición era de lo más atractiva. Pero una de las hipótesis con más adeptos entre los científicos que  han estudiado el tema propone que muchas de esas muertes estuvieron relacionadas con una infección microbiana causada por hongos patógenos del género Aspergillus. Estos hongos forman esporas de resistencia que pueden permanecer viables durante siglos. Según esta hipótesis, con la apertura de la cámara estas esporas fueron inhaladas por los presentes y produjeron los problemas pulmonares graves que les llevaron a la muerte en los meses siguientes, cebándose especialmente en las personas mayores e inmunodeprimidas como Lord Carnarvon. Con posteridad a este acontecimiento se han dado más casos de infecciones con Aspergillus en otros levantamientos de momias.

Este hongo microscópico, que tiene el aspecto de una esfera en forma de aspersor, puede producir problemas de contagio en ambientes hospitalarios, y algunas especies se usan en biotecnología (producción de sake fermentando arroz, medicinas contra el colesterol, o enriquecimiento de piensos).

Aspergillus

Cuando pensamos en microorganismos capaces de producir enfermedades (infecciones que pueden ser incluso mortales) los virus y las bacterias son los primeros culpables que nos vienen a la cabeza. Si −parafraseando a Thomas de Quincey− considerásemos el asesinato como una de las bellas artes, existen otros dos grupos de microorganismos que serían otros grandes artistas asesinos. Son algunos representantes de los Protozoos (como el Pasmodium que produce la malaria) y de los Fungi (como Phytosphtora infestans, el hongo que causó la gran hambruna en Irlanda a mediados del siglo XIX al cargarse prácticamente toda la producción de patatas de la isla). Los protozoos merecen otro capítulo. Ahora vamos a dedicar nuestros esfuerzos divulgativos a hablar de los Hongos (el antiguo Reino de los Fungi, que aunque suene muy legendario es simplemente una categoría taxonómica). Esos organismos son tan poco conocidos como causantes de enfermedades como lo es Teruel como destino turístico.

Mi faceta de señorita Rottenmeier me lleva a empezar por intentar libraros de un error fatal que casi todos los alumnos despistados tienen incorporado hasta el tuétano: los hongos no son plantas. Podéis repetir conmigo: ¡LOS HONGOS NO SON PLANTAS!

Decir que un hongo es una planta es lo mismo que afirmar que las ballenas son peces o que los murciélagos son pájaros. Es verdad que los hongos más grandes (los que conocemos como setas) pueden parecer una planta porque son estáticos y los encontramos en los bosques, pero ese es todo lo que tienen en común con ellas.  No tienen ninguna relación evolutiva, ni taxonómica (en la clasificación de los seres vivos están en grupos diferentes). Y, sobre todo, no son verdes (no tienen clorofila) como las plantas. Dicho de otra manera: necesitan alimentarse de materia orgánica, no la pueden fabricar ellos a partir de materia inorgánica, como lo hacen las plantas gracias al proceso de la fotosíntesis. Eso significa que son heterótrofos, como los animales. De hecho, a nivel bioquímico, tienen otras semejanzas con los animales, como las moléculas que usan para almacenar energía (glucógeno, como el que tenemos en hígado y músculos) o las que cubren sus paredes celulares (quitina, como la que hay en el caparazón de un escarabajo o en la “funda” de un langostino). Pero los hongos tampoco son animales ¿Por qué?  Primero, porque evolutivamente proceden de diferentes ramas del árbol de la vida. Y segundo, porque no tienen auténticos tejidos y la digestión es externa. O sea, que son otra cosa. Diferentes, desconocidos y huidizos. Y no todos son como las setas.  La mayoría (y hay muchísimas especies) son microscópicos. Pero antes de intentar observar bajo la lente del microscopio a estos organismos tan esquivos a dejarse clasificar, nos van a sorprender con otro dato: el ser vivo más grande que existe es un hongo. Se encuentra en un parque nacional de Oregón. Ocupa una superficie de 10 km2, tiene la friolera de 2400 años y pesa unas 70.000 toneladas en su conjunto. Y digo en su conjunto porque no se trata de unas seta gigantesca sino de un único organismo (mismo genoma) unido por unos filamentos (hifas) subterráneos, que deja asomar su ser a la superficie en forma de miles de “cabecitas” (las setas) como si se tratara de un monstruo de mil cabezas.

Lo mismo que ocurre con los otros microorganismos, no hay que quitarles la buena fama por que unas cuantas especies hayan evolucionado para parasitar a otros y producirles enfermedades (siempre por una causa lícita, desde su punto de vista, la única que sirve en biología: reproducirse). La mayoría de los hongos tienen funciones cruciales a nivel ecológico (cerrar el ciclo de la materia y fertilizar la tierra), biotecnológico (fermentaciones, alimentación, medicamentos) y como componentes de organismos simbióticos como los humildes líquenes (cuya distribución nos permite hacer mapas de aire limpio, pues solo sobreviven en zonas donde no hay contaminación).

Una vez presentados, vamos a por otros ejemplos de hongos que hayan tenido alguna relación con la enfermedad, la salud y la historia de la humanidad.

¿Qué puede tener que ver la caza de brujas, las posesiones diabólicas o el baile de san Vito con un hongo?  Mucho. Pero en su momento no se sabía.

Grabado que muestra un juicio de las brujas de Salem 

A lo largo de la historia, sobre todo en zonas de climas húmedos, de vez en cuando se daban episodios de comportamientos colectivos que incluían alucinaciones, delirios, convulsiones, y bailes desenfrenados que podían acabar con la muerte súbita. Lo que se conocía como el baile de san Vito, el fuego de san Antonio, las posesiones demoniacas o los aquelarres de las brujas seguramente eran manifestaciones de ergotismo, una enfermedad producida por un hongo. El problema de enfrentarte a un problema del que se desconoce la causa es parecido a lo que les pasaba a los antiguos cartógrafos: las zonas inexploradas (y por lo tanto peligrosas) del mapa eran señaladas con dibujos de dragones, serpientes marinas y otras terribles criaturas fantásticas. Los peligros de la terra incógnita se etiquetaban con la frase Hic sunt dracones (Aquí hay dragones). Y los dragones, ya se sabe, suelen dar mucho miedo y producir reacciones contundentes entre los que prefieren la seguridad de lo conocido.

Las personas con estos síntomas eran muy difíciles de controlar, eran un peligro para el equilibrio social. Las cacerías de brujas (como el juicio de las brujas de Salem en el estado de Massachussets en 1692) y los exorcismos de posesiones diabólicas fueron dos de las respuestas de la “gente de orden” para castigar estas manifestaciones de los “dragones”.

El centeno era uno de los alimentos más consumidos por las clases bajas. Los campesinos sabían que a veces le crecía una especie de espolón negruzco que crecía entre sus espigas. Intentaban eliminarlo, pero si quedaban restos éste se mezclaba con la harina de centeno produciendo intoxicaciones. Hoy sabemos que el cornezuelo del centeno, o ergot, es un hongo que parasita esta gramínea. Su nombre científico es Claviceps purpurea,y produce unos alcaloides ( unos productos de su metabolismo secundario que evolutivamente le ha servido como protección en la lucha biológica que también  se libra entre organismos no animales) que tienen efectos sobre el sistema nervioso y circulatorio de quienes lo consumen. 

Cornezuelo del centeno

De hecho, uno de estos alcaloides, la ergotamina, es el precursor de la síntesis del LSD tan usado en la época hippie como alucinógeno. El investigador que lo aisló sufrió unas alucinaciones que le parecieron muy interesantes cuando se contaminó sin querer. Otro alcaloide del cornezuelo es la ergometrina, que se usa en obstetricia para provocar las contracciones uterinas y evitar las hemorragias post parto por su acción vasoconstrictora. Se cree que el polvo gris que algunas viejas parteras llevaban siempre con ellas en un frasco, no era otra cosa que cornezuelo del centeno molido.

Y no podemos dejar de mencionar, hablando de hongos relacionados con la salud y la enfermedad, el descubrimiento de la penicilina por parte de Alexander Fleming en 1928. La palabra penicilina viene de Penicilium, el nombre científico de un género de hongo microscópico cuyas esporas tiene aspecto de pincel.  Fleming trabajaba en un laboratorio de un hospital de Londres.  Una mañana descubrió que una de las placas de Petri en la que estaba cultivando estafilococos ( las bacterias que forman el pus) estaba contaminada con algo que había eliminado a las bacterias. Aparecían claramente unos círculos en los lugares donde quedaban destruidos los estafilococos. 

"Pinceles" de Penicilium

Placa de Fleming en la que descubrió la penicilina

Fleming intentó averiguar qué era lo que había matado a las bacterias. Descubrió que se trataba de un moho (un tipo de hongo) que era muy común en el pan ( Penicilium notatum). Esta sustancia ya se usaba para producir quesos azules y los antiguos sabían que el moho de las paredes de las iglesias les libraba de las infecciones de las heridas. Alguna sustancia producida por este hongo microscópico resultaba mortal para los gérmenes. Fleming comprendió que esta sustancia se podría usar como medicina antibacteriológica y publicó los resultados en 1929, pero nadie le prestó demasiada atención en aquella época. No se le puede pedir a un excelente investigador que además sea un buen vendedor de su producto, suelen ser personas introvertidas.  Ya ha ocurrido en otras ocasiones en la historia de la ciencia, me viene a la cabeza Gregor Mendel, o el mismo Semmerweiss del que hemos hablado en otra entrada. Tuvieron que pasar diez años más para que otros investigadores se lo creyeran, y consiguieran cultivar suficiente cantidad del hongo como para probar la sustancia segregada por el hongo en personas y animales. En 1944 se empezó a usar como medicina y se le llamó penicilina. Solo en el primer año de utilización se consiguió salvar la vida de miles de soldados heridos en la Segunda Guerra Mundial. No hace falta glosar la crucial importancia de la penicilina en la salud y en el crecimiento de la población a partir de ese momento.

Propongo un último esfuerzo (si alguien ha llegado hasta aquí) de empatía extrema. Vamos a ver la jugada desde la perspectiva de los microorganismos, no de los beneficios o prejuicios que nos produzcan a nosotros. La penicilina no la diseñó la naturaleza para que los humanos se libraran de las enfermedades infecciosas, esa idea es muy antropocéntrica. Mientras que nosotros acabamos de llegar a la historia de la tierra,  los microorganismos son los genuinos habitantes de la tierra desde el principio. Entre ellos se establece una competencia por el alimento y el espacio, y precisamente estas sustancias que son letales para otras especies son la que han favorecido la evolución para que en un medio concreto puedan sobrevivir y reproducirse, el leit motiv de cualquier ser vivo. Son armas de una guerra biológica que se llevaba librando miles de millones de años antes de que llegáramos nosotros. En la placa de Fleming estaban luchando por el medio de cultivo (alimento) las bacterias de estafilococos y los mohos de Penicilium. Simplemente él supo sacar provecho para eliminar algunos de los parásitos que más mortalidad producen en nuestra especie. Me gustaría acabar con este artículo con esta visión más amplia, de conjunto, de la situación.

Campo de batalla microscópico: Penicilium contra Estafilococus 

Y con un fragmento de la obra mencionada al principio del gran Thomas de Quincey ( “Del asesinato considerado como una de las bellas artes”) autor inglés marginal ( como los hongos ) y muy admirado por Borges.:

“Si uno empieza por permitirse un asesinato pronto no le da importancia a robar, del robo pasa a la bebida y a la inobservancia del día del Señor, y se acaba por faltar a la buena educación y por dejar las cosas para el día siguiente".

PD: agradezco a Ana Delgado, ex alumna y futura farmacéutica, su asesoramiento para introducirme en el fascinante universo de los Fungi. 

Microbiología ( VI) Los niños vacuníferos, o cómo erradicar una enfermedad infecciosa

Como vimos en la primera entrega de esta “saga” microbiológica, el impacto que tuvo la vacuna de la viruela ideada por Jenner fue colosal. Hay que recordar que la viruela tenía una mortalidad altísima (se cree que ha matado a más personas que todas las guerras juntas) y las secuelas que quedaban en los que sobrevivían (como las cicatrices en todo el cuerpo y en algunos casos ceguera) contribuyó a una adhesión masiva a la vacuna por parte de toda la población europea. Al inocular líquido de las pústulas que tenía una persona afectada por la viruela de las vacas, Jenner, sin saberlo, estaba aplicando un principio básico de la inmunización por vacunas. Vendría a ser algo así como: “introducir en el cuerpo un agente que sea detectado como extraño pero que a su vez que sea inocuo para quien lo recibe”. La viruela que los granjeros contraían a partir del contacto con vacas infectadas, les producía unos síntomas mucho más leves y llevaderos que los que sufrían la devastadora viruela humana, podríamos decir que era prácticamente inocua, nadie moría por contraerla. De hecho, las vacunas actuales se obtienen básicamente a partir de microorganismos vivos atenuados, sin capacidad infectiva (rubeola, sarampión, varicela o poliomielitis), microorganismos inactivados muertos (poliomielitis, hepatitis A o gripe) o bien partes del mismo como proteínas (hepatitis B, papiloma) o toxoides (tétanos, difteria).  

Antes de continuar, necesito hacer un mapa muy sintético acerca de cual es la función del sistema inmunitario y qué significa la palabra inmunidad. En mi experiencia como profesora de biología he constatado que hay dos sistemas de los cuales los alumnos, incluso los de bachillerato, no saben demasiado: son el sistema endocrino y el sistema inmunitario. Les puedes preguntar por el sistema digestivo y saben localizar casi todos los órganos (es verdad que a veces se olvidan del páncreas o del hígado), el circulatorio creen que lo tienen claro, con sus venas, sus arterias bombeadas por el corazón, sus capilares (aunque no suelen mencionar el subsistema linfático, precisamente el relacionado con la inmunidad), saben lo que es el sistema nervioso y con el respiratorio casi siempre aciertan, excepto alguna confusión con los dos tubitos paralelos (esófago y tráquea). Pero les pides que te localicen y expliquen las funciones del sistema endocrino y solo mencionan que los adolescentes tienen muchas hormonas y las mujeres menopaúsicas pocas. Y en cuanto al sistema inmunitario hablan vagamente, y en tono militar, de luchar contra las enfermedades. Del sistema linfático no suelen tener noticias. 

Sistema linfático

Me he preguntado muchas veces cual es la razón de estas lagunas en el conocimiento del cuerpo humano. Precisamente de las partes más interesantes y complejas. Una de ellas podría ser que son sistemas que tienen algo de difuso, de deslocalizado. No se pueden representar fácilmente en uno de esos juegos de anatomía de plástico. No tienen órganos tan contundentes y fáciles de dibujar como un estómago, un corazón o unos pulmones. Y tampoco tienen un conducto que los una (como el tubo digestivo o la médula espinal) sino que de alguna manera parece que actúen a distancia. O transportando información desde lugares rarísimos (las glándulas endocrinas en un caso, la médula ósea o el timo “¿eso que es lo que es, profe?”en el otro) hasta otro órganos inverosímiles, como los ganglios linfáticos ( esos que se hinchaban en la peste formando las bubas).

No me siento capaz de explicar la anatomía y fisiología del sistema inmunitario aquí (me suele llevar un trimestre de grandes juegos malabares y "performances" para que lo entiendan los de segundo de bachillerato). Pero sí que quiero destacar lo más importante: que el sistema inmunitario tiene la capacidad única de distinguir entre lo propio y lo ajeno. Una vez ha identificado lo que no reconoce como propio (a lo que llamaremos antígeno) crea una respuesta (lo que se conoce como anticuerpo) que neutraliza y destruye al antígeno, y genera una memoria que permitirá actuar de manera más contundente la próxima vez que éste se atreva a invadir el cuerpo (otra vez la jerga militar). 

Para que se ponga en funcionamiento este súper-poder, el invasor tiene que haber atravesado una serie de barreras o defensas (¡otra vez!)  externas casi inexpugnables (¡!) (piel, mucosas)  y si estas se rompen se envían soldados (fagocitos), gases lacrimógenos (histaminas) y una serie de armas biológicas que sería largo de explicar aquí. De entre las cosas extrañas que puede detectar lo más habitual son los agentes infecciosos microbianos, pero también funciona de forma implacable con tumores propios, con sustancias que nos producen alergia y con trasplantes y transfusiones. Este lenguaje bélico no es muy correcto, pero sí muy gráfico y lleno de furia, una emoción interesante para estimular el aprendizaje en adolescentes a los que les gustan los videojuegos de matarrr.

Ahora sí, volvamos a la vacuna de Jenner. Podríamos decir que los antígenos de la viruela de las vacas eran tan similares a los de la viruela humana, que el sistema inmunitario creaba anticuerpos que servían para cuando el organismo entrase en contacto con la viruela mortal, desencadenando ese ataque contundente y definitivo del que hablábamos.  Las vacunas actuales hacen la misma función: mostrar el antígeno (sin efectos virulentos) al ejército defensivo para que se genere una respuesta inmunitaria específica, y la próxima vez que se entre en contacto con el enemigo(ésta vez virulento y malvado) ya se tengan entrenados a los soldados especializados en matarrr, porque se ha estudiado cómo es y se ha diseñado anticuerpos para ese antígeno concreto. 

A efectos de inmunización es lo mismo haber tenido la enfermedad que haber sido vacunado del microorganismo que la produce (en todas las variedades inocuas mencionadas antes) . Exactamente lo mismo. A nuestro sistema inmunitario le da igual si la bacteria está entera, atontada o muerta. Lo único que le interesa es el antígeno, que suele ser una molécula alojada en la superficie del patógeno. Sólo que en caso de enfermedades graves (como la meningitis, el tétanos, el sarampión y muchas de las enfermedades para las que existen vacunas sistemáticas) más vale no jugársela y protegerse mediante una vacuna.

La viruela es prácticamente la única enfermedad infecciosa que dejó de existir como tal por falta de hospedadores del virus, porque todo el mundo estaba inmunizado ( un virus no puede vivir por sí mismo, sin parasitar a otro organismo). La OMS la declaró totalmente erradicada a nivel mundial en diciembre de 1979, pero hacía ya tiempo que en los países occidentales era muy poco frecuente (el último infectado en Estados Unidos se registró en 1949). Las vacunaciones dejaron efectuarse poco después a nivel global. Recuerdo perfectamente la marca de la vacuna de viruela que tenía mi madre en su brazo izquierdo (un pequeño cráter en forma de óvalo). Esa marca era como un salvoconducto, las generaciones anteriores temblaban al oír ese nombre. Solo ahora, cuando hemos olvidado la crudeza de la enfermedad, volvemos a poner en cuestión la efectividad de las vacunas. Yo ya no estoy vacunada de viruela, aunque conozco a gente de mi edad que sí lo está. Creo que se fue eliminando paulatinamente hasta que se eliminó del todo del calendario de vacunas sistemáticas.

Una vez que todo el continente europeo corrió voluntariamente a vacunarse, el problema era cómo llevar la vacuna al continente americano. A principios del siglo XIX, todos los intentos de llevar la vacuna de la viruela a América habían fracasado. El viaje era demasiado largo y el líquido que servía como vacuna se estropeaba con el calor y llegaba inservible. Hasta que a un médico se le ocurrió una idea insólita y nada ortodoxa. Y por una vez, la Historia pudo contemplar una iniciativa humana que no era ni un exterminio, ni una guerra, sino una actuación que mejoró la salud de todos los habitantes del planeta, aunque la forma de hacerlo pueda ser criticable.  

El doctor Balmis

El alicantino Francisco Xavier Balmis era un médico militar y cirujano personal del rey Carlos IV.  Muy involucrado en la lucha contra las enfermedades infecciosas, hizo una propuesta sorprendente: trasladar la vacuna a América inoculada en personas. Para ello eligió a 22 niños procedentes de orfanatos españoles. El 30 de noviembre de 1803 partió de A Coruña la corbeta María Pita con los niños.  Eran los "niños vacuníferos" de la Real Expedición de la vacuna 1803-06, también llamada la expedición Balmis.

Grabado sobre la partida del barco de la expedición Balmis

El procedimiento consistió en ir inoculando escalonadamente la vacuna de un niño a otro hasta el final del viaje. El primer niño de la cadena había sido inoculado con el contenido de las vesículas de la viruela vacuna. A los diez días le salieron unas pocas pústulas en la piel que contenían los virus necesarios (entonces se llamaba "fluido vacunal") para iniciar la vacunación del siguiente. De esta manera se cuando hiciera el primer desembarco (la expedición se bifurcó en varias ramas) el último niño llevaría la vacuna para iniciar otra cadena en ese lugar. De esta forma se distribuyó la vacuna de la viruela por toda la geografía mundial, creando otras expediciones secundarias a lo largo del itinerario.  

Hay otro personaje muy importante en esta historia.  Una enfermera llamada Isabel Zendal era la directora de la casa de expósitos de A Coruña. Se embarcó con los 22 niños y se encargó de atenderles personalmente y, según cuentan las crónicas, de buscarles buenas familias de acogida a la vuelta de su importantísima misión. Estos días, en pleno confinamiento, siento una enorme admiración por los vecinos que tiene niños pequeños, y agradezco que los míos ya sean mayores y autosuficientes. No me quiero imaginar lo que debió ser llevar a 22 niños en un barco los larguísimos meses de travesía de la Expedición Balmis. De alguna manera, tarde y de manera cuestionable, se cerró un círculo no demasiado virtuoso: los españoles llevaron la viruela y la usaron como un arma de destrucción masiva en la colonizaron el continente americano, y más tarde les llevaron la vacuna. 

Una curiosidad respecto a la actual pandemia es que el nombre que el Ministerio de Defensa ha dado al dispositivo de despliegue militar para luchar contra la propagación del virus Covid-19 es "Operación Balmis", en homenaje al médico de los niños vacuníferos.

Itinerarios de la expedición Balmis

La vacunación, junto con los antibióticos y la potabilización del agua, son los tres pilares en los que se sustenta la sanidad pública respecto a las enfermedades infecciosas. No creo que nadie se le ocurra decir que no toma agua potable porque se han usado sustancias no naturales, como el cloro, para conseguirla. Nadie que estuviera en su sano juicio se negaría a que le dieran penicilina si tuviera una infección de meningitis por el hecho de que no se obtiene de una planta. Pero, en el primer mundo, algunos colectivos no vacunan a sus hijos por razones tan peregrinas como que las vacunas no son naturales, o por teorías conspiratorias de diferente color. Mientras tanto hay repuntes de enfermedades graves como el sarampión y no podemos acabar de erradicar algunas otras tan incapacitantes como la poliomielitis. 

La inmunidad de grupo es importante, de ella se benefician los antivacunas, y es mejor que sea sin bajas personales. En estos momentos estamos viendo cómo actúa una enfermedad infecciosa, qué nos pasa por la falta de solamente UNA vacuna.  

Microbiología ( V) La peste (II) Ratas, pulgas, bacterias, y un investigador aventurero (y muy guapo) .

A partir de los descubrimientos de Pasteur sobre la relación entre las enfermedades y los microorganismos, la tarea que les quedaba a los científicos era identificar cuál era el agente causal de cada enfermedad. A mediados del siglo XIX todavía no se conocía ni el microorganismo ni el mecanismo de contagio de la temida Peste, que había dejado millones de muertos en Europa y en Asia. Lo mismo ocurría con otras enfermedades devastadoras como la lepra o la tuberculosis. Hoy se sabe que en algún momento de la historia un cambio en el genoma de una bacteria que producía molestias digestivas leves dio lugar a la cepa asesina. Ésta había incorporado un gen de otro microrganismo (las bacterias intercambian fragmentos de su ADN por varios mecanismos que se conocen como parasexualidad) que expresa una proteína cuyo efecto es eliminar la defensa natural que tienen las pulgas hacia las bacterias.

Xenopsylla cheopis ( pulga de las ratas)

Pero ni durante la Peste Negra de la Edad Media ni en la época de la Gran Peste de Londres se conocía la causa ni la vía de transmisión de la enfermedad. Sí se supo desde muy antiguo que era una enfermedad muy contagiosa. Está documentado que, en 1347, los tártaros catapultaron cadáveres infectados de peste por encima de las murallas de ciudades enemigas, en lo que podría ser la primera guerra bacteriológica conocida de la historia. Pero a nadie se le ocurrió cual podría ser el agente infeccioso, ni que las pulgas estuvieran implicadas en la transmisión hasta finales del Siglo XIX. Y fue de una manera azarosa, como se explicará unas líneas más abajo.  

La forma de combatir la epidemia, lo que podríamos llamar la “política sanitaria” de cada momento tuvo mucho que ver con las creencias sobre cuál era su causa en cada momento histórico.

Aunque en la antigüedad se optaba por una causa natural pero desconocida, paulatinamente se fue optando por atribuir la enfermedad a la ira de Dios. Como dice el prólogo del Decámeron, la peste “llegó a Florencia enviada sobre los mortales por la justa ira de Dios para nuestra corrección”. Para intentar contrarrestarla se idearon dos tipos de actuaciones: una individual y otra colectiva. Para dar respuesta al primer tipo surgió la Orden de los flagelantes, que recorrían los pueblos castigándose el cuerpo semidesnudo con flagelos terminados en puntas de hierro, con la intención de expiar sus pecados pero con el resultado real de expandir la enfermedad a su paso. 

https://warhammerfantasy.fandom.com/es/wiki/Manguales_y_Mayales

A nivel colectivo se decidió perseguir y exterminar a los judíos, a los que acusaban de envenenar el suministro de agua. En Berna, Friburgo y Estrasburgo se quemaron vivos unos dos mil judíos en hogueras públicas. En otra ciudad alemana ( Maguncia) unos doce mil.

Más tarde se creyó que la peste era debida a la influencia de unas determinadas conjunciones planetarias, juntamente con otras influencias telúricas y meteorológicas. Y en parte es comprensible, porque en la Edad Media pensaban que la Peste estaba en el aire, un aire maligno, el miasma, que surgía de las entrañas de la tierra y viajaba atravesándolo y contagiando la enfermedad a quien lo respirara. Ese aire venenoso accedía a la superficie liberado por los terremotos, o se originaba en lugares particularmente pestilentes como los pantanos o las ciénagas. Los terremotos, creían, dependían de las influencias astrológicas. Si la causa estaba en el aire, los remedios tenían que ir en esa dirección: las máscaras con rostro de pájaros que usaban los médicos (las que se ven en los carnavales venecianos), la recomendación de purificar el suelo con vinagre y el aire quemando plantas aromáticas…pero no lo que realmente hubiera sido más efectivo, como cuarentenas o cordones sanitarios. Lo curioso es que hay testimonios de que en algunos casos se realizaban confinamientos, como relata Bocaccio en el Decameron o Daniel Defoe en su libro Diario de la Peste: “Y muchas familias , previendo que se aproximaba aquel desastre, hicieron un acopio de provisiones suficientes para todos, y ellos mismos se encerraron, y de un modo tan efectivo que no volvió a vérseles ni a oírseles hasta que la epidemia hubo cesado por completo, y entonces volvieron a salir a la calle, sanos y salvos"
La teoría miasmática siguió vigente hasta que tras los descubrimientos de Pasteur se pudo sustituir por la teoría del germen, unos cuantos siglos más tarde.

Alexandre Yersin

Precisamente en el instituto Pasteur de París trabajaba en 1890 un joven científico llamado Alexandre Yersin.  Yersin era un excelente científico −solamente los mejores accedían a esa institución− pero bajo su misma piel se alojaba también un aventurero al que las cuatro paredes de su laboratorio le parecían una jaula.  Dejó su trabajo en París y se trasladó a la Indochina francesa (Vietnam y Camboya, en la actualidad). Obtuvo permiso del gobierno colonial para explorar la región.  Durante tres años atravesó junglas, remontó ríos y dibujó nuevas líneas sobre el territorio.  Al ser reclamado por el gobierno francés para estudiar una epidemia de peste que se derramaba de Manchuria a Hong Kong, mudó su piel de aventurero a científico, cargó con su microscopio y viajó hacia el norte. El 20 de julio de 1894 Alexandre Yersin, tomando muestras de cadáveres con peste, logró identificar bajo su microscopio a un organismo desconocido. Se le ocurrió inocular ese bacilo larguirucho a sus ratones de laboratorio, y ¡Eureka!: éstos desarrollaron la peste bubónica. Por fin se había descubierto quien era el responsable de millones de muertes, cuál era el agente que transmitía la enfermedad. Y no precisamente en un entorno académico y estéril.  Sirva esto como un reconocimiento hacia los espíritus indómitos que no encajan en los corsés oficiales y que hacen avanzar el conocimiento por atajos mucho más interesantes. En el libro Peste y Cólera, de Patrick Deville, se narran en forma de novela las peripecias de este científico al que le gustaba explorar tanto la biología como la geografía. 
El bacilo ( bacteria de forma alargada) de la peste fue bautizado, en honor a su descubridor, como Yersinia pestis (recordad que estas dos palabras son el género y la especie, y que siempre se escriben la primera en mayúscula, la segunda en minúscula, y en cursiva, o subrayada cuando se escribe a mano).

Pero Yersin se agotó a lo largo de los siguientes años en el intento de conseguir una vacuna contra la peste, y para cuando regresó a París no había podido resolver una cuestión trascendental: ¿Cómo llegaba el microbio al hombre?

El investigador que lo relevó se llamaba Paul Louis Simond. Llegó en 1897 a Saigón y allí concibió un experimento que llevó a cabo al año siguiente en un hotel de Karachi (una de las ciudades más pobladas de Pakistán). Simond había estudiado las ratas apestadas y había descubierto el bacilo de Yersin en el lugar más improbable: el tubo digestivo de las pulgas que las ratas tenían en su pelaje. Fue un descubrimiento fortuito. Nada le obligaba a Simond a observar el tubo digestivo de la pulga de la rata. Pero lo hizo. Estos gestos gratuitos de curiosidad muchas veces son los que marcan la diferencia entre la rutina y el descubrimiento. Se le abrió un nuevo horizonte. Si demostraba que estas pulgas transmitían la peste a las ratas, habría dado con la piedra filosofal de los contagios de la peste. Y, ni corto ni perezoso, montó un experimento conocido como el experimento de Karachi.  

Matías Alinovi

Como se ve en la ilustración (la he tenido que sacar de un libro, porque no he encontrado ninguna en internet) el experimento consistió en colocar en un mismo recipiente una rata infectada por peste y llena de pulgas (que murió a las pocas horas) y otra sana, pero separada en una jaula, de manera que no pudiera haber contacto entre ambas. A los pocos días la segunda rata también murió. Y al realizarle la autopsia pudo ver que la sangre y los órganos de la segunda rata contenía abundantes bacilos de Yersin. Otro momento Eureka en la historia de la ciencia: “Ese día, 2 de junio de 1898 sentí una emoción indescriptible ante el pensamiento de que había descubierto un secreto que había torturado a la humanidad desde que apareció la peste en el mundo”, escribió P.L. Simond.

Una pulga puede saltar doscientas veces su longitud. Era un intermediario ideal para saltar de las ratas a las personas, o de una persona a otra (un estudio actual demuestra que las pulgas de los humanos fueron suficientes para explicar la expansión de la peste). Las pulgas van asociadas a condiciones insalubres, que, como hemos explicado en la entrada anterior, eran propiciadas en la Edad Media como medida profiláctica (taponando así los poros para que no entrasen las miasmas del aire) Si la Historia con mayúsculas fuera una mujer obesa y entrada en años, y pudiera darse golpes en la cabeza por acciones de su pasado que hayan sido totalmente contraproducentes, este sería un buen motivo.
Nos podemos preguntar muchas cosas. Por ejemplo qué ha pasado con la bacteria Yersinia pestis. Por qué no tenemos noticias de epidemias de peste en la actualidad. Resulta que la peste sigue afectando en la actualidad a grupos humanos. Las dos ventajas con las que contamos son: que solo existe una cepa, y su genoma cambia muy lentamente, y que el uso de los antibióticos es eficaz en el tratamiento, de momento (las bacterias multi-resistentes pueden ser un problema muy grave en breve). Otro escenario que podría ser peligroso en un futuro no muy lejano, si seguimos maltratando al planeta como parece que deseen políticos y corporaciones, es que, tal como se explica en este artículo, la fusión de suelos que hasta ahora han estado congelados pueden liberar, como ya ha ocurrido con brotes de ántrax en Rusia, cepas virulentas de viruela y peste bubónica.
Hay que tener siempre en mente que, aunque nosotros estudiemos las cosas en compartimentos estancos, en la naturaleza todo está relacionado. Abrir el foco y trabajar de manera interdisciplinar podría ser una manera de acercarse a vislumbrar el puzle completo.

Microbiología ( IV ) Una introducción a la Peste

Detalle de El triunfo de la muerte, de Pieter Brueghel 

Aunque para los griegos y los romanos acudir a los baños era algo inherente a su cultura (con una connotación no solo higiénica, sino sobre todo social) no siempre ha estado bien vista la limpieza corporal. Dice Bill Bryson en su libro “En casa” que el cristianismo nunca vio con buenos ojos la limpieza y “desde el principio desarrolló la extraña tradición de equiparar la santidad con la suciedad”. Y pone un ejemplo muy significativo: “Mucha gente peregrinaba desde Inglaterra a Tierra Santa, pero cuando un monje llamado Godric lo hizo sin mojarse ni una sola vez, se convirtió, de forma inevitable en San Godric”. También explica que cuando otro santo (Santo Tomás Becket) murió en 1170, los que arreglaron su cuerpo destacaron con aprobación que “su ropa interior bullía de piojos”.

En la Edad Media, uno de los métodos infalibles para asegurarse el Cielo era hacer el juramento de no lavarse. Con la propagación de la Peste Negra, en esa época, algunas personas propusieron revisar esta creencia, pero enseguida los “lobbies” más influyentes de la época insistieron en reafirmar las bondades de que el personal fuera tan marrano, diciendo que el agua abría los poros de la piel y fomentaba que los “vapores mortales” entraran en el organismo. La mejor estrategia, pues, era taponar los poros con suciedad.  Hay que destacar que esta idea perduró durante los seiscientos años siguientes y se extendió a todas las clases sociales. La reina Isabel de Inglaterra, según cuenta una célebre cita, se bañaba fielmente una vez al mes, “lo necesite o no”. Y en Francia, el Rey Luis XIII no se bañó hasta el día que cumplió siete (mugrientos) añitos.

Pero regresemos a la edad Media, y a la terrible enfermedad que arrasó a aquellos europeos que huían del agua y de la higiene, incluso aunque tuvieran los medios para acceder a esas prácticas. La enfermedad era la Peste, una palabra que curiosamente tiene una acepción que significa mal olor. Si consiguiéramos viajar con una hipotética máquina del tiempo a la Edad Media, lo primero que nos haría apretar el botón para regresar inmediatamente sería el tufo insoportable procedente de cualquier ser humano con el que nos pudiéramos cruzar. La novela “El perfume” describe esa sensación de manera impresionante, aunque esté ambientado en una época posterior.

A tale from the Decameron , de John William Waterhouse

Pero, ¿qué era exactamente esta enfermedad que conocemos como la Peste? A lo largo de la historia de la humanidad ha habido diferentes registros de epidemias calificadas como Peste por los cronistas de la época. Algunos de estos episodios, en especial los anteriores a la Edad Media, a posteriori se han podido asociar a otras enfermedades infecciosas como el tifus, la viruela o el sarampión. El criterio para descartarlos como Peste es la no existencia de los “bubones” ( bultos inflamados en el cuello , en las axilas y en las ingles, del tamaño  de un huevo o una manzana, que corresponden a los ganglios linfáticos hipertrofiados intentando defenderse del microorganismo invasor) que dan nombre a la Peste bubónica, cuya manifestación más devastadora fue la llamada Peste Negra ( negra, por otro de los síntomas: las manchas oscuras que salían en la piel como un aviso más de muerte inminente), que en el siglo XIV se cebó especialmente en la población europea matando  a un tercio de su población. Florencia fue uno de los lugares más castigados. Giovanni Boccaccio, en su “Decamerón” narra las peripecias de un pequeño grupo de habitantes de esa ciudad que se entretienen contándose historias durante el periodo en el que se aislaron (una propuesta magnífica a tener en cuenta para sobrellevar el confinamiento ante el coronavirus). Se calcula que mató a treinta y siete millones de europeos. 
Pero la peste no se originó en Europa. En lo que podríamos calificar como la “globalización” de la época, la extensión de la epidemia traza el camino de las principales rutas comerciales, cuyo origen estaba en China. Primero en caravanas y después en barcos (algunos de ellos perdían a toda la tripulación en el viaje y navegaban a la deriva), la enfermedad viajó en primera instancia a las islas del Mediterráneo (diezmando sus poblaciones) y más tarde alcanzó la Italia continental, llegando a Florencia a comienzos de la primavera de 1348. Si hacemos la suma total, añadiendo a los asiáticos y otros países azotados por la plaga, casi todas las fuentes hablan de cien millones de muertos.

La siguiente gran epidemia de Peste ocurrió tres siglos después en la ciudad de Londres, conocida como la Gran Plaga o la Gran Peste. En este caso fue Daniel Defoe (que se conoce más por su Robinson Crusoe) quien, aunque es una ficción posterior a los hechos, dejó registro de la situación en la ciudad con gran verosimilitud. Las estadísticas muestran que cuando una plaga de este calibre se extiende en una población mueren nueve de cada diez personas infectadas. Una vez instaurada, la neumonía asociada a la enfermedad hace que el contagio sea muy alto. En el Londres de 1665 fallecieron cerca de 150.000 personas, un tercio de la población. Pero, supuestamente tendrían que haber sido muchas más. La peste debería haberse extendido hasta contagiar a toda la comunidad. Pero no fue así. La pregunta del millón es la siguiente: ¿Por qué tanta gente que estuvo en contacto con la bacteria más letal de toda la historia, sobrevivió sin recibir ningún tratamiento? Durante muchos años se creyó que la epidemia afectó sobre todo a las clases bajas de Londres, debido a las condiciones insalubres en las que vivían.  Las personas de las clases altas parecían estar menos expuestas. Si bien es cierto que las condiciones higiénicas favorecían la propagación de la enfermedad, el hallazgo contemporáneo de un enterramiento sembró la duda sobre esta hipótesis. 

Fosa con esqueletos de la época de la peste. 

Unos obreros, excavando junto a una iglesia antigua, descubrieron un grupo de 57 esqueletos que provenían de la época de la Gran Peste. Resultó que el estudio de los esqueletos dio indicios de que esas personas pertenecían a la clase alta (se puede deducir muchas cosas a partir de los huesos, y estos no tenían signos de enfermedades ni desgastes óseos típicos de la clase pobre). Esto cuestiona que la riqueza supusiera una protección contra la peste bubónica. Entonces, si no es la clase social ni la higiene lo que marca la diferencia, la pregunta sigue vigente: ¿por qué solamente murió un tercio de la población de Londres? ¿Qué diferenciaba a los muertos de los supervivientes? El genetista americano Stephen O‘Brian realizó un estudio genético en un grupo de personas descendientes de supervivientes a esta enfermedad procedentes de una comunidad pequeña y cerrada de Inglaterra, y comprobó que esa “resistencia” natural a no infectarse está grabada en el ADN,  y por lo tanto se hereda. Se demostró que muchos de ellos tenían una mutación en un gen del cromosoma 3 llamada Delta-32, que les hacían invulnerables no solo a la peste, sino que sorprendentemente también a otras enfermedades infecciosas como el SIDA (afecta a las proteínas receptoras a las que se une el virus). Una mutación que se había producido al azar ya en la Peste Negra medieval y que, debido a la presión selectiva en un entorno en el que los que no la tenían morían, fue favorecida por la selección natural. Los supervivientes a esa plaga se pudieron reproducir y en las siguientes generaciones estuvieron más representados de lo que hubieran hecho en condiciones normales. Esta es la explicación evolutiva de que en la Gran Peste del siglo XVII muriera mucho menos proporción de gente de la que se dio la Peste Negra de la Edad Media.  Este vínculo entre la inmunidad a la Peste bubónica y la inmunidad al VIH es uno de los resultados más sorprendentes e interesantes de la investigación genética reciente. Aprender cómo funciona esta inmunidad a nivel celular está siendo muy útil para diseñar tratamientos en la lucha contra el SIDA. Entender los mecanismos moleculares y celulares en la relación entre los microorganismos y sus huéspedes es lo que dará la clave para luchar contra infecciones y pandemias como la actual. Por eso es importante la investigación básica, porque nos va la vida en ello.

Microbiología ( III) Pasteur y los tetrabriks de leche que hay en tu despensa

Los pocos médicos que estaban de acuerdo con las medidas higiénicas propuestas por Semmerweiss, tenían el mismo problema que él: no podían explicar por qué era tan importante lavarse las manos y, sobre todo, qué era lo que causaba la enfermedad. La solución llegó unos años más tarde, en 1865, casualmente el mismo año en que falleció Semmerweiss. Louis Pasteur era un químico y físico al que le gustaba involucrarse en problemas “aplicados” de diferentes ámbitos (como la agricultura, la industria de la seda o de la cerveza) y que encontró la solución a este misterio médico en un tonel de vino. 

Pasteur realizando experimentos

Pero antes de explicar en este texto qué fue lo que el vino le desveló a Pasteur, resulta crucial contar que en 1862 fue el ganador de un importante concurso que planteó la Academia de las Ciencias de París para solucionar la ancestral disputa −científica, pero sobre todo filosófica y religiosa− sobre la existencia o no de la generación espontánea. Dicha teoría propugnaba que existe un “principio vital” en el aire que, en contacto con la materia orgánica, hace que la vida aparezca de forma espontánea. Es muy fácil juzgar y despreciar a la gente del pasado, mirándolos por encima del hombro y pensando: pero ¿cómo podían creer en semejantes supercherías? Siempre hay que contextualizar. La experiencia de lo que cualquier individuo podía observar en su vida diaria apuntaba a que la cosa funcionaba de esta manera. En las carnicerías, las carcasas de carne sin refrigerar originaban gusanos, en los establos donde se guardaba trigo acababan apareciendo ratas, tras una inundación aparecían gran cantidad de ranas…Parecía que la materia orgánica, en contacto con ese invisible principio vital (algo así como unos polvitos mágicos que concentraran la fuerza de la vida) fuera la causa de esta nueva generación de vida en todos estos casos. Que los seres vivos se originaban a partir de la materia orgánica de forma espontánea.

En 1668 Francesco Redi hizo un experimento que asestó un golpe mortal a la teoría de la generación espontánea: quería demostrar que los “gusanos” que aparecían en la carne en descomposición no eran más que larvas que habían dejado las moscas que habían desovado allí. El experimento de Redi se considera el primero en seguir de forma impecable los principios del diseño experimental hipotético- deductivo (con sus hipótesis, sus réplicas, su grupo control …etc)

Demostró que, si se impedía el acceso de las moscas a la carne, aunque el aire (con su supuesto principio vital incorporado) pudiera entrar a través de la redecilla del experimento C del dibujo, no aparecían larvas de moscas (los “gusanitos”) en la superficie de la carne.  Lo cual demostraba que las larvas no aparecían de manera espontánea, sino que procedían de las moscas. O, dicho de otra forma, que un ser vivo siempre procede de otro ser vivo.

Tuvieron que pasar casi dos siglos, en los que todavía había mucho partidario de la generación espontánea, hasta que la Academia de la Ciencia de París retara a los científicos a demostrar definitivamente la falsedad de semejante teoría. Uno de los problemas que existían en aquel momento era que en muchos lugares en los que se producía vino y otros “caldos” a veces se les estropeaban y se les pudrían haciendo que los viticultores perdieran mucho dinero. En aquel entonces ya se habían observado los microorganismos con el microscopio óptico. Las dos alternativas para explicar el problema eran: que la fuerza vital del aire generaba microorganismos en contacto con el caldo (generación espontánea), o bien que las esporas de otros microorganismos previos al caer en el caldo generaban nuevos microorganismos. Pasteur era partidario de esta segunda hipótesis.

Pasteur ganó el premio con un experimento muy simple pero a la vez muy ingenioso.

Se llenaban unos matraces con caldo nutritivo (con materia orgánica). A continuación se esterilizaban para eliminar los microorganismos que pudiera haber, que serían los causantes de la putrefacción. Con un mechero se deformaba el cuello de algunos de los matraces hasta darle un aspecto de “cuello de cisne”, con lo cual se conseguía que los microorganismos que pudieran entrar por el orificio se quedaran en el codo de este cuello deformado y no pudieran llegar al caldo subiendo en contra de la gravedad el último tramo, mientras que el aire ( con el hipotético principio vital) sí que llegaba al líquido. Pues bien, lo matraces con cuello de cisne permanecieron estériles durante mucho tiempo, mientras que si se cortaba el cuello y se dejaba pasar directamente aire y microorganismos se podrían enseguida. Lo cual demostraba de manera contundente que la causa de la putrefacción era el contacto con las esporas de microorganismos que flotan el aire, no el propio aire con su principio vital.

Y ahora volvamos con los otros caldos: los alcohólicos. Volvamos con los vinicultores que tenían problemas en su economía porque de vez en cuando se contaminaban las cubas, se agriaba el vino y, como no era posible beberlo ni venderlo, perdían millones de francos.  El problema fue planteado al joven decano de la facultad de ciencias de Lila que, ¿adivináis?, se llamaba Louis. Pasteur estudió con el microscopio las células de levadura en el vino. Se dio cuenta de que todos los vinos tenían levaduras (necesarias para la fermentación del mosto de la uva), pero aquellos que se agriaban además contenían otro tipo de microorganismos. A Pasteur le pareció que el vino no se agriaba hasta que finalizaba la fermentación En este caso, como que ya no se necesitaba más levadura ¿por qué no desembarazarse de todos los microorganismos una vez estuviera fermentado, subiendo la temperatura de los caldos? Los de la industria vinícola escucharon horrorizados esta propuesta, pero una vez cedieron (de todas formas las cosechas estaban perdidas) se dieron cuenta de que efectivamente cesaba de agriarse el vino, mientas que su aroma no se alteraba en absoluto con el calentamiento.  La industria del vino se había salvado y a esta técnica se le llamó “pasteurización”. Sirve, entre otras cosas, para que los tetrabriks de leche que llegan a nuestras casas no tengan ningún microbio y se puedan conservar en perfecto estado hasta que se abra el recipiente.