Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 1 SOMOS BACTERIAS COMPLEJAS Abel Fernando Martnez Martn 1. 1.MD, Magster en Historia. Director Grupo de InvestigacinHistoria de la Salud en Boyac. UPTC. abelfmartinez@gmail.com Recibido: 20 de octubre de 2008Aceptado: 20 de noviembre de 2008 RESUMEN Lasbacteriassonviejasparientesevolutivasconlasquecompartimosantepasadoscomunes,quemsse parecen a ellas que a nosotros. En trminos bacteriocntricos, para dejar por alguna vez el antropocentrismo quecaracterizanuestraciencia,lossereshumanosnoseramosmsquebacteriascomplejas.Vida microbiana en evolucin, producto del azar de una serie de simbiosis microbianas que nos conformamos en organismoscomplejos,evolutivamentehacemuypoco,aparecidosenlalargayllenadeextincionesy apariciones, historia de la Vida en la Tierra. Bpedos implumes, que andamos por este mundo, que moldearon y sustentan las bacterias, creyndonos amos y seores del Universo. Si los dinosaurios desarrollaron tamaos exagerados, el Homo sapiens, sapiens, desarroll una megalomana extraordinaria. Las bacterias estn por todas partes, en el aire, en las rocas, en el suelo y en el subsuelo, en el agua, en el mar y en el hielo; en nuestra piel, en la boca, en las narices, en la garganta, en el intestino, en la vagina; entre el petrleo, en los alimentos, en las plantas y en los animales. Las bacterias hacen parte integral de nuestro medio ambiente que est ntimamente entrelazado con ellas y tambin hacen parte de nuestro organismo: el 10% del peso de nuestro cuerpo seco corresponde a bacterias, que en nmero aproximado de cien mil billones, cohabitan con nosotros en nuestro cuerpo. Palabras clave: Bacterias; Evolucin; Salud.(fuente DeCS, BIREME) Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 2 Las bacterias que hoy conocemos, son actuales representantes de las primeras formas de vida, que hace tresmilquinientosmillonesdeaoshicieronsuaparicinsobreelplanetaTierra;primigeniasymilenarias formasdeorganizacinmicroscpicadelavida,quesehanmantenidoininterrumpidamente,encontinua evolucin, transmitiendo sus genomas durante los millones y millones de aos que han transcurrido desde el comienzo de la Vida, viendo en el camino desaparecer a muchas especies. La Vida en la Tierra comenz rpidamente luego del enfriamiento de la corteza. Los seres vivos y el planeta Tierra no han evolucionado por separado, lo han hecho juntos.Los microorganismos son parte activa de toda estructura viva existente, sin ellos la vida no sera posible en el planeta. Los seres humanos, como todos los seresvivos,compartimoselmismoADNylosmismosaminocidosendiversascombinacionesennuestra estructura,queorangutanes,hienas,tiburones,sapos,cucarachas,mosquitos,lechugas,babosas,tenias, amibas, hongos y bacterias. Lasbacteriassonviejasparientesevolutivasconlasquecompartimosantepasadoscomunes,quemsse parecen a ellas que a nosotros. En trminos bacteriocntricos, para dejar por alguna vez el antropocentrismo quecaracterizanuestraciencia,lossereshumanosnoseramosmsquebacteriascomplejas.Vida microbiana en evolucin, producto del azar de una serie de simbiosis microbianas que nos conformamos en organismoscomplejos,evolutivamentehacemuypoco,aparecidosenlalargayllenadeextincionesy apariciones, historia de la Vida en la Tierra. Bpedos implumes, que andamos por este mundo, que moldearon y sustentan las bacterias, creyndonos amos y seores del Universo. Si los dinosaurios desarrollaron tamaos exagerados, el Homo sapiens, sapiens, desarroll una megalomana extraordinaria. Las bacterias estn por todas partes, en el aire, en las rocas, en el suelo y en el subsuelo, en el agua, en el mar y en el hielo; en nuestra piel, en la boca, en las narices, en la garganta, en el intestino, en la vagina; entre el petrleo, en los alimentos, en las plantas y en los animales. Las bacterias hacen parte integral de nuestro medio ambiente que est ntimamente entrelazado con ellas y tambin hacen parte de nuestro organismo: el 10%delpesodenuestrocuerposecocorrespondeabacterias,queennmeroaproximadodecienmil billones, cohabitan con nosotros en nuestro cuerpo. Se las encuentra en los hbitat ms extremos de la Tierra, viven en medios de alta salinidad, en manantiales termales,sinoxgeno,producenmetano,soportanlasaltaspresionesdelasprofundidadesmarinas, sobreviven a altsimas temperaturas y tambin entre los hielos polares a increbles profundidades y bajsimas temperaturas. Se les conoce con el nombre de Arqueobacterias y son muy similares a las primeras formas de vida bacterianas que aparecieron en un ambiente reductor, para nosotros hostil, sin oxgeno, lleno de metano, sulfuro de hidrgeno, amoniaco y cianuros, a altas temperaturas y sometido a descargas elctricas.Todavanuestrasclulasconservanasualrededorunmedioambienteacutico,ricoencarbonoyen hidrgeno,conunacomposicinsalinasimilaraladelosmaresprimitivos,dondetalvezseoriginaronlas primerasformasdevida.Sehacomprobadolaexistenciadebacteriasenlasprofundasfosasmarinas, alrededor de las fisuras de las placas tectnicas, donde el calor, la alta presin y la roca derretida que aflora a Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 3 lasuperficiesubmarina,proporcionanunmedioambienteynutrientesadecuadosparaeldesarrollodelas bacterias,quehabitanencasitodaslasrocassedimentariasegneasqueconstituyenlamayoradela corteza del planeta. Sehanobtenidobacteriasmediantesondeos,desdeprofundidadessuperioresa2,8kilmetrosbajola superficie terrestre y se cree que abarcan hasta los 4 kilmetros bajo el suelo, variando de un lugar a otro y tolerandotemperaturasquealcanzanlos110C.Sehanidentificadomsde9.000cepasdebacteriasy hongos procedentes de varias zonas corticales; formas de vida que explora la industria farmacutica en busca de nuevos medicamentos. Lasbacterias,alasquenosotrosconsideramoscomolasformasmsinferioresentrelosorganismos microscpicos, hacen que el suelo sea frtil, intervienen en el procesamiento de nuestros alimentos, fabrican vitaminasparanosotros,limpianlosresiduosydescomponenlosdesechosdescomponiendolosmateriales orgnicosyproduciendonutrientes.Limpianlasaguasdemateriasorgnicasvolvindolastilesparael consumo. Procesan la celulosa de las plantas que ingieren los rumiantes al pastar Las bacterias son utilizadas en muchos procesos industriales. Sin microorganismos no habra vida en el planeta, no habra oxgeno, ni fermentacin, ni fijacin de nitrgeno enlossuelos,niprocesosdigestivosquehacenquenuestravidaseaposible.Sinmicroorganismosno tendramosquesos,vino,chicha,guaraponicervezanotendramoskumis,yogurt,pan,tortas,embutidos, masato, vinagre ni acetona. Las bacterias se utilizan en el proceso de curtiembre de las pieles, en la maduracin de tabaco y del caf, en laproduccindeinsulinahumanaporcoloniasdeE.Colimodificadasmedianteingenieragentica introducindoleselgendelainsulinahumana.Lasfijadorasdenitrgenocapturanelnitrgenoatmosfrico paraserutilizadoenlaconstruccindelascadenasbiolgicasporplantasyanimales.Lasbacterias Rhizobium cooperan en perfecta simbiosis con las plantas leguminosas viviendo en los ndulos de sus races, plantas de gran importancia en la agricultura mundial y en la nutricin humana. Las bacterias abarcan todos los procesos de que las clulas vivas son capaces de realizar, ya que llevan en la tierraadaptndoseamltiplesecosistemastresmilquinientosmillonesdeaos,esdecir,lascincosextas partesdelahistoriadelavidaenlaTierra,ylosquenosautodenominamosHombreModerno,no alcanzamos los 100.000 aos, de ah para atrs los rasgos de humanidad, lo sapiens sapiens, que decimos que nos caracteriza, se disuelve rpidamente en la animalidad: australopitecos, primates, mamferos, reptiles, cordados,organismos pluricelulares,hasta bacterias,enunahistoria evolutivademiles demillonesde aos enqueelmedioylavidasecrean,transforman,adaptanydestruyenmutuamente.Lossereshumanos ocupamos el ltimo 1% de la historia de la vida en el planeta, historia que ha presenciado cmo el 99.99% de las especies que han existido, ya se han extinguido. Sialamegalomana humanale doli tanto,amediadosdelsigloXIX,laafirmacin deCharles Darwin,que tenamosunantecesorcomnconchimpancs, gorilasy orangutanes,mslecuestacomprenderyaceptar Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 4 que somos descendientes de los primeros organismos unicelulares, de las primeras bacterias, cuyos rastros fsiles tienen una antigedad evidenciada sobre la superficie de la Tierra de 3.500 millones de aos. El descubrimiento de estos fsiles microbianos en el Sur de frica, sugiere que la transformacin de materia inanimadaabacteriasprimitivasllevomenostiempoquelatransicindebacteriasalosorganismos superiores que conocemos. La vida ha sido compaera de la Tierra desde poco despus de los comienzos del planeta.Losdescubrimientosevidenciaronqueorganismosfotosintticosfsiles,similaresalasactuales cianobacterias, crecan sobre las rocas de la Tierra, 500 millones de aos despus de que estas se formaran. Las bacterias fueron la nica forma de vida que coloniz nuestro planeta durante los dos mil millones de aos iniciales de la historia de la vida en la Tierra. Las bacterias transformaron la superficie del planeta y crearon la actual atmsfera que hace posible la vida. Hace dos mil millones de aos hicieron que el oxgeno aumentara enelplaneta.Duranteestosmileniosdemileniosdevida,lasbacteriasinventarontodoslossistemas qumicos esenciales para el mantenimiento de la vida, la fermentacin, la fotosntesis, la respiracin, la fijacin denitrgeno,transformandonuestromundoenellugarquehoyconocemos.Otroinventoevolutivole debemosalasbacterias,cuandohacemillonesdeaosseinventaronlasexualidad,creandomecanismos para intercambiar entre ellas suinformacin gentica. Las bacterias son organismos mucho mejor adaptados que nosotros para actuar rpidamente modificando sus genesanteloscambiosambientales.AlrecombinarselainformacingenticainscritaenelADN,entre dadorasyreceptoras,fluyerpidamentenuevainformacinquelespermitealasbacterias,comoespecie, asombrosos grados de flexibilidad y un ajuste rpido ante las transformaciones radicales del medio ambiente que las rodea, como las que causamos cuando usamos indiscriminadamente los antibiticos, frmacos que no usaramostanirresponsablementeenlacradeanimalesyenlasenfermedadesdelossereshumanos,si conociramos lo que implica esta primigenia sexualidad bacteriana, que antecede en 2.000 millones de aos a la sexualidad animal. Las bacterias no son organismos individuales, actan como una sola entidad que puede intercambiar en una extensared,suscdigosgenticos.Lacapacidaddepodermezclarsusgenesencualquiermomento, permitindolecambiarconasombrosarapidezcartasgenticaseneljuegoevolutivoynoexclusivamente durante el proceso de la reproduccin, convierte a las bacterias en los seres ms promiscuos de la Tierra. A esta capacidad hay que sumarle que, en condiciones ideales, dividindose a mxima velocidad, una bacteria producira una colonia de composicin gentica similar, que en da y medio de multiplicarse geomtricamente, pesara ms de 900 toneladas. Contralasteorasevolucionistasneo-darwinianas,queproclamaronlasupervivenciadelmsfuerte,los nuevosparadigmasdelaBiologahablandecooperacincontinua,deestrechainteraccinydemutua dependencia entre todas las formas de vida existentes, que habitan el planeta, posibilitando el establecimiento de redes, asociaciones, cooperaciones, simbiosis e integraciones entre s. Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 5 Los primeros seres vivientes que aparecieron sobre la superficie de la Tierra eran pequeos microorganismos unicelulares, que se les conoce como procariotas por no tener ncleo, formas de vida no muy diferentes de las actualesbacterias.Delasprecursorasclulasprocariotas,surgiconeltiempounaincreblementeinmensa variedad deespeciesmicroscpicasymacroscpicas,alolargo dela persistenteycambiante historia dela Vida en el planeta. Cuando las cianobacterias, organismos fotosintticos aparecieron liberando oxgeno de las molculas de agua utilizando la energa del Sol y no la energa procedente de los nutrientes orgnicos que pueden escasear, el oxgenoempezallenarlaatmsferaterrestrehacedosmilmillonesdeaosalcanzandounnivelestable, similar al actual, hace 1.500 millones de aos. De ah para atrs la vida fue anaerbica. Su presencia qued registrada en los estromatolitos; fsiles microbianos se han encontrado en rocas compuestas por finas capas denominadas estromatolitos, formados por bacterias que vivan en colonias. Alelevarseelniveldeloxgenoenelambiente,muchosorganismosprimitivosmurieronenloquehasido llamadoelHolocaustodelOxgeno,unadelasgrandesextincionesdeformasdevidaenlahistoriadel planeta.EloxgenocrelacapadeOzono,cortndolela entradaalosrayosultravioletasdealtaenergay terminandoconlasntesisinorgnica.Lascianobacteriasconvirtieronelvenenosooxgenoenunanueva formadeobtencindeenergayproliferaronsobreelplaneta.Lasquenotoleraronelnuevoambientese sumergieron enelsubsuelo.Delascianobacterias,surgievolutivamente elreinovegetal, haciendoposible que las plantas empezaron a tapizar de verde la superficie de la Tierra, hace unos 500 millones de aos. Laaparicinenlahistoriadelavida,hace1.500millonesdeaos,delasclulaseucariotas,muchoms grandesycomplejas,conunncleoqueencierraelmaterialgenticoenformadecromosomas,hicieron posibleelsurgimientodetodoslosorganismospluricelularesquehanexistidoyexistenentreplantas, animalesyprotozoarios.Lasclulaseucariotasquesuperanen10.000veceseltamaodelasclulas procariotas,poseenenelcitoplasmaunaseriedemembranasqueledansuestructuraendondese encuentranmillonesdepequeasmicroestructurascomolosperoxisomas,lasmitocondriasy,enalgasy clulas vegetales, los cloroplastos responsables de la fotosntesis. LynnMargulis,miembrodelaacademiaNacionaldeCienciasdelosEstadosUnidosyprofesoradela Universidad de Massachussets, plante hace 40 aos, en 1967, una gran hereja cientfica: la idea de que las mitocondrias provenan de antiguas bacterias y que, por lo tanto, la clula eucariota era en parte el resultado deunasimbiosisentremicroorganismosprimitivos.Mitocondriasycloroplastosdelasclulaseucariotas desciendendebacteriasquefueronadoptadasporotraclulaquelediohospedaje,enunaespeciede endosimbiosis,convirtindoseenhuspedespermanentesyfavoreciendoelcomplejodesarrollodelas clulas eucariotas hace entre 1.500 y 700 millones de aos. Las mitocondrias, que se encuentran en todas las clulas animales, vegetales de hongos y protistas, tienen su propioADN,su propioARNmensajeroydetransferenciayribosomas propiosensusmembranas,queson semejantesalosquetienenlasbacterias.Lasmitocondriassedividenendosparareproducirse independientementedelareproduccindelrestodelaclulacomandadaporelncleo.Lasmitocondrias Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 6 ancestralesnadabanlibres,hacetresmilmillonesdeaos,enelcaldoprimitivodondeseoriginlavida, cuandoseasociaronconlasbacteriasancestrales,permaneciendoensuinteriortrasserfagocitadaspara proporcionarle a la clula hospedadora un sistema energtico a cambio de alimento y de proteccin. Conservamos en nuestro interior millones de mitocondrias, que con el oxgeno fabrican ATP. Las clulas que mantuvieron las mitocondrias y pudieron generar ATP a partir del oxgeno, que aumentaba, tuvieron su gran oportunidadevolutiva.Losperoxisomas,lomismoqueloscloroplastosylasmitocondrias,llevanacabo reacciones metablicas oxidativas liberando energa, tambin fueron muy tiles cuando el ambiente se torn aerbico. Alolargodelaevolucin,mitocondriasycloroplastoshanidoperdiendosumaterialgentico,parteseha perdido, otra parte se ha realojado en el ncleo. La presencia de genes duplicados en los cromosomas que no compartenunancestrocomn,lapresenciasimultneaenlosorganelosintracelularesyenelncleodel mismo gen, constituyen pruebas de esta migracin. Otra simbiosis propone Lynn Margulis, de la que se deriva la capacidad de movimiento externo y al interior de lasclulasconncleo,estavezserefierealosmicrotbulosdelasclulasnerviosas,losciliosdelepitelio respiratorio, de los oviductos, la cola cimbreante de los espermatozoides y los microtbulos que organizan la danzacromosmicadelamitosiscelular,quecompartenlamismaestructuraquelosciliosdelas8mil especies de microorganismos ciliados. Capacidad que procede de una simbiosis de la clula primitiva con una espiroqueta, ocurrida hace unos 2.000 millones de aos. Los estudios de secuenciacin de cidos nucleicos demuestran que la vida sobre la Tierra est basada en tres lneasprincipalesdedescendenciacelularderivadasdeunancestrouniversaldetodoslosorganismos vivientes: LUCA, (Last Universal Cellular Ancestro), antepasado comn de las clulas modernas. La suma de tres genomas microbianos cre el tipo universal de clula que constituye hoy a todos los animales y plantas del planeta. La formacin de la clula eucariota ocurri con relativa brusquedad, sumando los genomas completos de tres microbios. El bioqumico y bilogo evolutivo Radhey Gupta, de la Universidad de McMaster, ha mostrado que elmismoncleodelaclulaeucariota,estambinresultadodeunauninsimbiticaentreotrosdos microorganismos: una arqueobacteria y una bacteria gram negativa. Los descubrimientos de Gupta y Margulis, plantean que la clula eucariota se form hace unos 1.500 millones de aos. Guptaasegura que este suceso ocurri una sola vez en la historia del planeta.el suceso dej su firma en muchos genes, y esa firma aparece hoy en todos los animales y plantas sin excepcin . Radhey Gupta opina que se trata de un suceso excepcional, pero Lynn Margulis cree que ese tipo de uniones simbiticassonlaesenciadelaevolucindelasespecies.Esostresgenomassiguenah,encadaunade nuestras clulas, en cada neurona, en cada clula del hgado o de la piel. En resumen, no somos ms que la simple suma de aquellas tres ancestrales bacterias. Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 7 Hacemsdetressiglos,AnthonyvanLeewenhoeckfueelprimeroenobservarlasatravsdesuprimitivo microscopio,elda26dediciembrede1676,segnconstaensuscartasalaSociedadRealdeLondres, donde describe sus observaciones en el agua de lo que seran las primeras bacterias, organismos mucho ms pequeosquelosanteriormenteobservadosporelmicroscopiodeholandsLeewenhoeck.Lasbacterias fueron observadas por primera vez por el hombre a finales del siglo XVII, pero tendran que pasar dos siglos y dosaos,paraqueelconceptodebacteriasydeenfermedadesinfecciosas,superara alos fomitesyalos miasmas,transformandolamedicina,lasaludpblica,lafarmacologaytambinnuestraconcepciny relacin con el mundo. LaMentalidadEtiopatolgicaseconstruye alrededordeladoctrinadelorigenmicrobianodelaenfermedad. Pasteur, que publica su obra Teora de los Grmenes y sus aplicaciones en Medicina y Ciruga en 1878 y el mdicoalemnRobertKoch,venlacausadelaenfermedadenunagenteexternovivo,bacteria,hongo, protozoario o virus. Pasteur y Koch, demuestran la accin patolgica de los microorganismos haciendo nacer una nueva disciplina cientfica la Microbiologa que, utilizando un caracterstico lenguaje militar, acorde con los imperialismosdefinalesdelsigloXIX,inicialaluchacontralasenfermedadesinfecciosasylaguerraa muertecontralas bacterias,armadosde antibiticos,suerosyvacunasyacabandodefinitivamenteconla teora de la generacin espontnea de la vida. Mentalidad Etiopatolgica, conocida tambin como Medicina de Laboratorio, por el papel fundamental que le daallaboratoriocomoaliadoindispensabledelaclnica,noslocomositiodeexperimentacine investigacin,sinocomopartedelhospitalenelsoportediariodelaclnica.Estanuevamentalidaddela medicinamodernaenriquecelamiradamdicaquesepreparaparaidentificarsignosetiopatolgicosdela enfermedadenelindividuoyensumedioambiente,asuvez,laclnicasehacecadadavezms dependiente del laboratorio. A pesar de que desde la Teora Microbiana del Origen de las Enfermedades, vemos a las bacterias como una amenazapermanentecontralaespeciehumana,solamenteunadecada20.000cepasdebacterias existentes,espatgenaparalossereshumanos.Sinembargo,escadavezmsgrandeelpesodelas enfermedades infecciosas en esta neoliberal realidad. YaelInformeSobrela SaludenelMundo, delaOMSen1996,advertaque:Enfermedadesqueparecan domeadas, como la tuberculosis y paludismo, atacan con renovada ferocidad. Clera y fiebre amarilla, estn afectando a regiones que se crean a salvo. Otras infecciones son tan resistentes a los medicamentos que se hanvueltointratables()lasinfeccionesagudasdelasvasrespiratoriasmatan4millonesdenioscada ao. La tuberculosis 3 millones; las enfermedades diarreicas, matan a 3 millones de nios pequeos cada ao () Adems del Sida se registraron 330 millones de casos de otras enfermedades de transmisin sexual. Contina el informe: El crecimiento de la poblacin y la rpida urbanizacin obligan a millones de habitantes de las ciudades a vivir hacinados, en condiciones antihiginicas, sin agua y sin saneamiento adecuado, caldo decultivoparalas enfermedadesinfecciosas. Lamigracin demillonesdedesplazadoscomoconsecuencia Rev.salud.hist.sanid.on-line 2008;3(3): (Septiembre-Diciembre) ISSN 1909-2407 8 deguerrasodesastresnaturalescontribuyealapropagacindeenfermedadesinfecciosas.Lapobreza exponeacientosdemillonesdepersonasalriesgodecontraerenfermedadesinfecciosasComo consecuenciadelascrisiseconmicasysocialesqueafectanamuchospases,sehandesmoronadolos sistemasdesalud.Elresultado-paralaOMS-esunrecrudecimientodeenfermedadesinfecciosasno causada por las bacterias sino:- Como consecuencia de las crisis econmicas y sociales . En las ltimas dcadas del siglo XX y los primeros aos del siglo XXI hemos presenciado varios pasos atrs en el terreno de la Salud Pblica y muchos pasos hacia adelante en la mercantilizacin de la Salud, as como tambinhemossidotestigosdelderrumbeprogresivodelasinstitucionespblicasycientficasdelsector;demostrndoseconesteaugedelasenfermedadesinfecciosas,histricamenteasociadoaldeteriorodela calidad de vida y al aumento de las condiciones de pobreza de los pueblos, que la Salud Pblica, funcin del Estado, es muy difcil de privatizar. La Salud Pblica no es -deca el psiquiatra Krestschmer- un problema de bacterias, sino un problema de tica. REFERENCIAS BAKER Jeffrey J. W. Y ALLEN Garland E. Biologa e Investigacin Cientfica. Addison Wesley Iberoamericana. Mxico D. F., Mxico. 1989 DUVE Christian de. El Origen de las Clulas Eucariotas. En Investigacin y Ciencia. Junio 1996. FREDRICKSON James K. y ONSTOTT Tullis C. Vida en las Profundidades. En Investigacin y Ciencia. Diciembre de 1996. 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