¿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
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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.
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Ellos no hacen medicamentos para los enfermos, ellos hacen medicamentos para quienes los puedan comprar.
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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)