Conversaciones desde el campus


El sexo de las bacterias y otras delicias naturales

¿Sabía usted que las bacterias tienen  sexo?

¿Que cada persona carga unos  dos kilos de bacterias en su peso  corporal?

Sí, que asco, ¿verdad?

¿Sabía que, sin saberlo, consume  usted antibióticos que podrían afectar su respuesta  inmune ante una enfermedad?

Y, ¿se imaginaba que  las bacterias podrían ser la fuente de la longevidad  en ciertas zonas de Guanacaste?

Yo tampoco sabía nada de eso. Y, resulta, que para eso  sirven estas Conversaciones en el Campus.

Esta semana conversamos con Fernando García, un  señor que habitualmente pasa encerrado en un laboratorio repleto de bichos diminutos e infecciosos, y  que hoy tiene la responsabilidad de ser vicerrector  de Investigación en la UCR.

Fernando es uno de los mejores especialistas que tiene  el país para estudiar el comportamiento de las superbacterias y los mecanismos que intervienen para que  estas se vuelvan resistentes a los antibióticos, lo que  equivale a decir: mortalmente peligrosas para la gente.

Formado en Costa Rica y Alemania, este microbiólogo  relata con pesar que los grandes laboratorios internacionales dejaron de tomar sus decisiones a partir  de criterios científicos, y que hoy están dirigidos por  abogados y financistas para quienes la salud y la  investigación de nuevas medicinas son básicamente  un portafolio comercial.

A continuación un extracto de una extensa y nutritiva  charla que sostuvimos. ¡Bon Appétit!  Desde siempre el ser humano convive con bacterias  y virus pero, desde hace unos años han habido una  serie de alertas mundiales (H1N1, fiebre aviar, etc.)  ¿Cuánto interés comercial media en estas alertas  mundiales?  -¿Cuánto comercio hay? Obviamente hay mucho  interés comercial en esto porque (y es muy triste lo  que voy a decir) la salud se ha convertido en un bien  comercial.

Un tema sumamente importante para  sostener los sistemas de salud está en lo financiero. Eso tiene muchas implicaciones importantes;  por ejemplo, viendo la salud como un bien y no  como un derecho, eso se vuelve un bien con fines  comerciales.

Eso lo estamos viendo nosotros en  el modelo de Estados Unidos, donde el sistema de  salud posiblemente no sea tan bueno como los de  Costa Rica, Chile o Cuba, que tienen sistemas de  salud muy solidarios. Si usted va a Estados Unidos  sin un seguro médico y lo atropella un carro, usted  se muere en la calle y nadie lo junta. Cuando lo van  a subir a la ambulancia le preguntan cuál es su  seguro médico y si no lo tiene ni siquiera lo suben.  Así es como funciona.

Los brotes que se están dando se convierten  también en un bien comercial. Por ejemplo, se  investigan los medicamentos que tienen una salida  comercial, y no se investiga ni se invierte en medicamentos en los que no hay interés comercial.

Las  enfermedades cardiovasculares no se curan. La  hipertensión no se cura. Son un excelente mercado  para la industria farmacéutica, porque allí hay  un mercado cautivo. Le vendo una pastilla a esta  persona y le digo que se tiene que tomar cuatro por  el resto de su vida. Son enfermedades crónicas, lo  mismo pasa con la diabetes y con otras patologías.

En el otro extremo, está la malaria que se presenta  en países pobres; vemos el mayor número de casos  en la zona sur del continente africano, donde coincide con el VIH Sida y la tuberculosis.

El ingreso per cápita en esos  países es muy bajo, entonces, ¿es  posible hacer investigación en  malaria y encontrar una cura  contra la malaria? Sí, es posible, pero la inversión no se hace  porque el mercado que compraría  esos medicamentos es muy pobre.  Así es como se definen los portafolios de inversiones en la industria  farmacéutica.

Usted es vicerrector de investigación y microbiólogo.  En la industria  farmacéutica, ¿la investigación la  define un gerente de finanzas?

-Antes de la década de los setenta, quienes dirigían la industria  farmacéutica eran científicos, des- pués de eso aparecen los abogados,  economistas y administradores  de empresas que se encargan de la  administración. El objetivo de lo  que se conoce como el big farma no  es la salud pública y eso hay que  decirlo con esas palabras. Ellos no  hacen medicamentos para los en- fermos, ellos hacen medicamentos  para quienes los puedan comprar.  Ahí es donde la salud deja de ser  un derecho y se convierte en un  bien comercial.

Las bacterias lo remiten a uno al  comienzo de la vida…

-Las primeras formas de vida fue- ron las bacterias. Son las “células”  más simples que hay, y a partir  de ellas aparecen el resto de las  formas de vida que conocemos en  estos momentos.

En una célula  vegetal, por ejemplo, vamos a  encontrar unas estructuras que se  llaman cloroplastos y que durante  la evolución fueron bacterias que  se metieron dentro de células, y  eran bacterias especializadas en  fotosíntesis (mecanismo que per- mite convertir la luz del sol en oxí-  geno).

La principal maquinaria de  fotosíntesis que hay en el sistema  tierra son las bacterias, no son las  plantas. Las células que componen  nuestro cuerpo obviamente no son  células vegetales, pero contienen  unas estructuras que nos permiten  a nosotros respirar desde el punto  de vista bioquímico y se llaman  mitocondrias.

Las mitocondrias  surgen a lo largo de la evolución  porque son bacterias que se meten  dentro de las células y cumplen  funciones de respiración.

Con eso  le estoy diciendo que los principios  básicos de la fotosíntesis y de la  respiración humana provienen de  las bacterias.

¿Se puede decir que respiramos  gracias a las bacterias?

-Sí, es más, nosotros respiramos de  la misma manera en que respiran  muchas bacterias.

Las células  vegetales hacen la fotosíntesis de  la misma forma en que lo hacen  las cianobacterias, que son las  primeras bacterias fotosintéticas.

Esa es básicamente la idea y  nosotros tenemos que conocer el  mundo microbiano, y ojalá desde  el punto de vista del conocimiento  científico.

El ser humano está  compuesto por aproximadamente  diez a la trece bacterias; es decir,  diez seguido de trece ceros (1013).  En la piel viven 1012 bacterias y en  el tracto intestinal principalmente  viven 1014 bacterias.

¿Hay bacterias más complejas,  compuestas de varias células?

-Sí, uno habla hasta incluso de teji- dos bacterianos y a esos se les da el  nombre de biopelículas o biofilm.  Por ejemplo, la mucosa intestinal  no son bacterias dando vueltas,  sino que están organizadas en  poblaciones y comunidades que tie- nen una fuerte interacción entre sí  y con el ser humano sin causarnos  enfermedades.

En estos momentos  se estudia un tema sumamente  interesante que se conoce como  microbioma humano que afecta las  funciones humanas.

Como le estoy  diciendo, usted tiene más células  bacterianas que células propias y  esto tiene un impacto sumamente  importante sobre nosotros.

De nuestro peso, aproximadamente dos kilogramos son bacterias.  Parece ser que dependiendo del  microbioma humano que se tenga  en los intestinos o en la piel, se  modulan muchas funciones en el  ser humano.

Estamos tratando de hacer un con- venio con un grupo de San Diego,  Estados Unidos, para estudiar el  microbioma humano de la zona sur  de Costa Rica (blue zone).

Las blue  zone son esas cinco zonas del mundo en donde los adultos mayores  viven más allá de la expectativa de  vida; hay una zona azul en Nicoya.

Se plantean muchas hipótesis de  por qué ellos viven tantos años.  Una de ellas es que el microbioma  de esas personas posiblemente es  diferente.

El secreto de esos nicoyanos longevos podría estar en el microbioma…

-Estamos estudiando qué pasa. Y lo  que pasa es que en el microbioma  viven millones de bacterias que  conviven con nosotros.

Hay una línea de pensamiento de los últimos  cuatro o cinco años que establece  que hay una conexión intestinomente; porque existen muchas  sustancias que se producen por el  metabolismo bacteriano y parece  que pueden influir sobre la actividad mental de las personas.

Las bacterias producen vitaminas  y una gran cantidad de metabolitos. Y se está demostrando que  producen, en la misma forma, sustancias químicas que se parecen a  los neurotransmisores.

Así que de  la misma forma modulan nuestra  conducta o pueden contribuir a la  conducta humana.

Esto obviamen- te se asocia a muchas condiciones  patológicas.  Alexander Fleming descubrió la  penicilina, por casualidad, en 1927;  de ahí para acá, ¿cuánto hemos  avanzado para combatir las infecciones?

-Fleming tenía en su laboratorio  un cultivo de una bacteria en  unos platos de petri cuando, en  alguno de esos cultivos, cayó una  esporilla en un cultivo bacteriano.

Las bacterias crecen y uno lo  ve porque forman unas colonias  visibles a simple vista, pero el  hongo probablemente se empezó a  multiplicar e hizo una colonia de  hongo muchísimo más grande y  ahí Fleming vio que alrededor del  hongo las bacterias no crecen, que  algo las está matando.

Había un hongo que no tenía bactrias cerca…

-Correcto, entonces él dice “el  hongo las está matando”. Toma  el hongo, lo cultiva por aparte sin  bacterias, hace un macerado, y del  extracto, logra la penicilina.

Lo  interesante fue que durante años,  él intento pasar eso a la fase indus- trial y le costó mucho. Fue hasta el  año 1942 que se tenía ya una forma  de cultivos en una masa mayor  para tener una cantidad mayor.

La penicilina era una molécula  muy cara de generar; entonces, en  1942, en Estados Unidos ocurrió un  incendio, mucha gente se quemó y  una de las complicaciones importantes fueron las infecciones.  En 1942, las lesiones en la piel de  esas personas eran letales.

Ellos  hacen un ensayo con los extractos  crudos de penicilina, se lo ponen a  las personas y ven que la gente se  recupera de las infecciones. Así es  como se empieza a usar durante la  segunda guerra mundial.

En esos  momentos se la llamaba una droga  milagrosa. En esa época, el hijo de  Franklin Roosevelt (presidente de  Estados Unidos 1933-1945) sufrió  una infección respiratoria, se le  aplicaron estos antibióticos y le sal- varon la vida. Eso produjo un boom  para todas estas cosas.

Entre 1940  y 1950 fue la época de oro para los  antibióticos, en esos años se des- cubrieron todas las moléculas que  nosotros conocemos hoy en día.  Se hizo una investigación básica  fuerte…

-Lo interesante es que se generó  una gran cantidad de moléculas  nuevas y en los últimos cuarenta  años casi no tenemos moléculas  nuevas.

Son muy pocas porque  se hace muy poca investigación  en esto. ¿Por qué? Entre otras  cosas porque no es tan rentable  en el portafolio de inversiones por  motivos como la resistencia.

Si vos  le das a una persona un antihiper- tensivo para bajarle la presión,  esa persona puede sostener ese  medicamento durante décadas sin  ningún problema; pero si una persona tiene una infección con una  bacteria equis y le damos antibiótico contra esa bacteria equis, esa  bacteria se puede volver resistente  y el antibiótico ya no funciona.

Volviendo a la pregunta inicial,  con el uso de los antibióticos la  mortalidad por infecciones bacterianas cayó sustancialmente. En  esa misma época se describe la  primera droga antituberculosa;  porque la bacteria mycobacterium  tuberculosis se comporta de una  manera muy distinta y los antibióticos usuales no funcionan contra  la tuberculosis.

Mi abuelo murió de tuberculosis y  eso fue en los cuarenta…

-En 1943 apareció una nueva molécula que se llama estreptomicina,  y es la primera droga que tiene actividad antituberculosa. Con toda  esta información tenemos vacunas, antibióticos, y estamos empezando a controlar las infecciones  microbianas.

En los años 70 se dijo  que el tema de las infecciones microbianas ya no existía y se decidió  no hacer más investigación.

Todas  las que surgen después de 1970 y  1980 son las que se conocen como  enfermedades emergentes: el VIH  Sida -y una cantidad de infeccio- nes que son nuevas- o infecciones  que se tenían controladas y que se  descontrolaron.

Pero eso no es culpa de las bacterias o los virus, ellos llevan haciendo lo mismo hace 3.800 millones de  años. El no dirigir la investigación  y el desarrollo de fármacos hacia  las enfermedades infecciosas, sino  hacia las enfermedades crónicas,  fue una decisión política posiblemente influenciada por problemas  económicos.

Se habla de combatir las bacterias y los virus pero el cuerpo está  repleto de bacterias.

¿Hay malos  o buenos entre las bacterias y los  virus?

-Eso no existe en el mundo microbiano.

Las últimas estimaciones  que yo vi es que pueden haber  más o menos unas 10 millones de  especies bacterianas diferentes.  De esas solo unas 500 causan infec- ción en el ser humano.

O sea la mayoría no le hacen nada  al ser humano…

-En la biosfera viven 1030 bacterias, en el cuerpo viven 1014  bacterias y no nos están causando  infección. Las que logran causar  infección son la minoría, y de  estas 500 yo te puedo mencionar 25  especies diferentes que son las que  causan la gran mayoría de las infecciones como tuberculosis, echerichia coli, etc.

Lo que pasa es que  dentro de cada especie hay razas.  De la escherichia coli existen cepas  (razas) y entonces la gran mayoría  de estas no causan infección y son  inocuas para el ser humano.  Otras sí pueden causar infeccio- nes, depende de las características  de cada una de estas cepas en particular.

Escherichia coli usualmente  es inocua, pero cambios específicos  en su genoma hacen que se vuelva  peligrosa para el ser humano.  Usualmente escherichia coli es una  bacteria muy sensible a los antibióticos; pero cambios en su genoma  hacen que se vuelva resistente a los  antibióticos.

Hay enfermedades propias de los  animales y otras propias del ser humano.

Sin embargo, algunas pasan  de los animales al ser humano y son  súper letales.

-Hay infecciones que pasan de  animal a animal y hay infecciones  que pasan de ser humano a ser  humano. En algunos casos sucede  que pasan de los animales al ser  humano, eso es lo que se llama  como zoonosis. Por ejemplo, hay  una bacteria que se llama salmo- nella, que siempre es una zoonosis.

Una de las fuentes principales de  contaminación de la salmonella es  la mayonesa, particularmente la  mayonesa casera, porque se hace  con huevos crudos y estos a veces  vienen contaminados.

El problema es que te comés los  huevos crudos…

-O por ejemplo, hortalizas que se  consuman crudas y que vengan  contaminadas con materia fecal de  vacas o pollos. Cuando uno habla  de la producción animal uno tiene  que tener mucho cuidado y tiene  que haber mucha contención.

Uno  de los temas que yo he investigado  es justamente las porquerizas,  porque estas generan una gran  cantidad de materia fecal y pueden  tener bacterias que pueden causar  infecciones en ser humano.

En cerdos y pollos se usan muchos  antibióticos para su desarrollo.  En Costa Rica no existe ningún  cerdo de producción industrial al  que no se le aplique antibiótico, les  dan antibióticos como suplemento  alimenticio para evitar infecciones  y para que ganen peso más rápidamente.  Los pollos y los cerdos son una  fuente sumamente importante de  En Costa Rica no  existe ningún cerdo de producción  industrial al que  no se le aplique  antibiótico, les  dan antibióticos  como suplemento  alimenticio para  evitar infecciones  y para que ganen  peso más rápidamente. bacterias resistentes a los antibióticos.

Hay antibióticos que antes  servían pero ahora no.

¿Las  bacterias tienen la capacidad de  aprender a evitar los antibióticos?

-Las bacterias cada vez que se  replican son un poco diferentes  entre sí y tienen mutaciones.  Cada vez que una bacteria se  replica, de una célula bacteriana  salen dos y hay cambios; de esas  dos salen cuatro y también hay  cambios. Simplemente por el  hecho de que el ADN se replique  hay cambios.

Además de eso las bacterias  tienen sexo. En el curso de  genómica que yo doy hay una  clase sobre sexualidad desde el  punto de vista genómico.

Lo que  pasa es que las bacterias pueden  compartir entre ellas ADN, eso  es el sexo, y esto incrementa  mucho la diversidad bacteriana.  Estas bacterias son sanas y se  vuelven peligrosas porque hay  un salto genómico (pasa un pedazo de ADN a la otra y la vuelve  peligrosa).

Por ejemplo, si yo tengo un anti- biótico que afecta esta parte de la  célula bacteriana y la mata pue- de ser que una bacteria vecina  tenga este sitio en donde llega el  antibiótico y no le hace nada.  Los mecanismos de resistencia  existen en la naturaleza y con el  uso de los antibióticos nosotros  matamos las bacterias suscepti- bles y las bacterias resistentes  sobreviven al antibiótico.

En  consecuencia, cuantos más antibióticos usemos, más resistencia  vamos a ver.  Ahora, ¿qué pasa si nosotros  le aplicamos antibióticos a los  pollos? ¿Qué pasa si le ponemos  antibióticos a los cerdos? ¿Qué  pasa si yo tengo un cuadro respiratorio que es viral y me pongo  antibióticos? Estoy haciendo que  mis bacterias se vuelvan resistentes a los antibióticos.

Hace muchos años hicimos un  estudio de si las personas sanas  tienen bacterias resistentes a  los antibióticos en las heces y en  Costa Rica todas las personas te- nemos bacterias resistentes a los  antibióticos en las heces. Le voy  a decir algo muy grave, nosotros  en Costa Rica usamos antibióticos en hortalizas para consumo  humano y las comemos crudas.

Encontramos un millón de bacterias resistentes a los antibióticos  por gramo de lechuga



En Costa Rica no existe ningún cerdo de producción industrial al que no se le aplique antibiótico, les dan antibióticos como suplemento alimenticio para evitar infecciones y para que ganen peso más rápidamente.

Fernando García Santamaría



Ellos no hacen medicamentos para los enfermos, ellos hacen medicamentos para quienes los puedan comprar.
Fernando García Santamaría



Fernando García Santamaría

• Vicerrector de Investigación
Universidad de Costa Rica
(UCR) (2016-presente)

• Doctor en Ciencias Naturales de la Universidad de
Würzburg de Alemania (1987-1991)

• Licenciado en Microbiología y Química Clínica, UCR (1981-1986)



 


CONVERSACIONES EN EL CAMPUS

DIRECCIÓN:

ERNESTO RIVERA

PRODUCCIÓN:

MONSERRAT CORDERO

FOTO:

KATYA ALVARADO

MONTAJE PARA WEB:

LUIS ARIAS y ANTONIO MORA


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