Sobre Guerras Microbianas

En este momento está ocurriendo una guerra inmisericorde entre los microbios del planeta. Es una guerra por la supervivencia misma de cada especie. Los recursos naturales, los alimentos y el espacio donde viven, son limitados y todos quieren un pedazo. Luchar o morir: esa es la opción.

No debe extrañarnos que los hongos, sobre todo ellos, hayan diseñado moléculas capaces de matar a sus principales competidores: las bacterias. Desde penicilinas hasta tetraciclinas, los hongos han creado una gama de antibióticos impresionante, capaces de atacar cada uno alguna debilidad en la armadura bacteriana. Las penicilinas y las cefalosporinas atacan la capa externa que protege a la mayoría de las bacterias conocida como pared celular. Así quedan desprotegidas de los embates del medio ambiente. Las tetraciclinas y aminoglucósidos, entre otros, se pegan a la fábricas conocidas como ribosomas y que están encargadas de manufacturar las proteínas que la bacteria necesita para sobrevivir. De esta forma los ribosomas son dañados y las células son incapaces de funcionar. Otros atacan el ADN y la membrana celular.

Las bacterias no se quedan atrás. Algunas son capaces de producir sus propios antibióticos, como es el caso de Streptomyces, que produce sustancias como neosporina, presente en la mayoría de las cremas topicales de antibióticos triples. Escherichia coli produce colicinas que matan a otras bacterias que puedan acercarse a robarles sus nutrientes.

Por supuesto están los guerreros máximos, los soldados espartanos del mundo microbiano cuya única función parecería ser la destrucción de células. Estos son los virus, entidades biológicas tan simples que no cumplen con los requisitos para definirlos como organismos o cosas vivas. Tan simples son que sólo contienen lo imprescindible para existir: genes en moléculas de ADN o ARN y una capa de proteínas que los rodea para protegerlos. Algunos tienen una capa adicional de membrana celular que arrancan de las células que han infectado.

Esta economía estructural tiene un precio enorme. Los virus son incapaces de reproducirse por sí mismos. Carecen de las estructuras necesarias para hacerlo. La imprescindibilidad de la reproducción, la fuerza motriz más poderosa de la evolución, es resuelta de la forma más obvia: parasitismo puro, primigenio, cruel e inmisericorde. La solución es pegarse a una célula, lograr que entren sus genes y una que otra proteína necesaria para el golpe de estado, y obligar a la célula a producir nuevas partículas virales. Trescientos, cuatrocientos, quinientos nuevos virus serán formados dentro de la pobre, que será destruida cuando salga esta nueva población invasora, lista para atacar a las células circundantes.

No es una guerra puramente ofensiva. Los microbios han desarrollado sus propias defensas. Algunas bacterias producen sustancias, llamadas enzimas, capaces de destruir el antibiótico lanzado por algún hongo. Hay cepas de Staphylococcus aureus, por ejemplo, que producen penicilinasas. Como su nombre implica, son enzimas que degradan a la penicilina. De hecho, las bacterias resistentes a antibióticos son un problema serio en los ambientes hospitalarios pues suponen el uso de otros antibióticos. Hay cepas de Mycobacterium tuberculosis, causante de la enfermedad homónima, que poseen resistencia a varios antibióticos a la vez; un extraordinario reto para la medicina moderna por parte de una bacteria de tiempos bíblicos.

Otras se defienden de los ataques virales produciendo enzimas que cortan el ADN invasor en pedazos, haciéndolo inservible. Estas enzimas de restricción son usadas ahora por científicos para cortar ADN y manipularlo. Para evitar que sus propias enzimas de restricción degraden al ADN bacteriano, le añaden a éste pequeñas moléculas, conocidas como grupos metilo, que lo protege.

Los virus especialmente aquellos que invaden células de organismos con sistemas inmunes sofisticados, como es el caso de los animales, parecen tener lo mejor de los mundos. Al llevar a cabo su ataque dentro de una célula, tienen la extraordinaria oportunidad de pasar desapercibidos al sistema inmune. Por suerte las células infectadas alertan a los sistemas de defensa desplegando en sus membranas pequeñas moléculas del virus alertando que algo anda mal, muy mal, dentro de ellas. En ese caso las células inmunes, los distintos glóbulos blancos encargados de la defensa, no pierden tiempo tratando de salvar a la célula. La orden es dada y la célula infectada es inmediatamente destruida para evitar la multiplicación viral.

Algunos virus sobreviven los ataques del sistema inmune cambiando rápidamente algunas de sus moléculas durante su multiplicación. De esta forma los trescientos virus nuevos que saldrán no necesariamente serán idénticos. El sistema inmune, que es altamente específico, se verá obligado a montar un ataque distinto para cada variante viral. Si el número de variantes virales es alto, el sistema inmune podría verse incapaz de lidiar con tanta diversidad. En ese caso algunos virus escaparían las líneas de defensa y podrían afincarse en otras células para seguir, como Gengis Kan por toda Mongolia, con su invasión devastadora.

De hecho, puede llegar el momento en que el sistema inmune decida que la única forma de lidiar con la infección es estallando una bomba química devastadora. Conocida como “tormenta de citocinas”, este es el equivalente de una bomba atómica pero en el cuerpo. El resultado es, en la mayoría de los casos, la muerte no sólo de las células sino del individuo mismo. Parecería como si la naturaleza, en ese momento, tomó la decisión trágica pero segura de que es mejor destruir al individuo, donde la infección está descontrolada, que poner en peligro a la población completa. El resultado es la protección de la especie.

La guerra microbiana es campal. Sin tregua. Y nosotros, como parte de esta Naturaleza, somos a menudo víctimas directas, y otras veces colaterales, de sus batallas.

© Edwin Vázquez de Jesús.
Universidad de Puerto Rico en Cayey

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