La revolución industrial microbiana (Entrevista a David G. Jara)

Un día en el que pasaba por un momento de ansiedad miré mis manos y me sorprendí al comprobar que una de ellas estaba más blanquecina y sudorosa que la otra. Era una asimetría fisiológica, que no debiera sorprenderme teniendo presentes las muchas asimetrías que se dan en nuestros cuerpos con diseños de una simetría fractal. Comprendí que siempre se pueden encontrar las 7 diferencias no ya entre gemelos “idénticos”, sino dentro de la propia anatomía y fisiología entre un lado y otro. Si mi brazo izquierdo es el que más uso quizás el riego sanguíneo sea mayor en él y llegue más sangre a sus manos, por ejemplo. Siguiendo con ese lugar distal de nuestra anatomía que algunos consideran esencial en nuestra humanización (ese lugar “liberado” para el uso de herramientas), recientemente he tenido noticia de que la asimetría entre las manos va más allá de su tamaño, forma, riego etc…va más allá, podría decirse, de nosotros. En cada mano tenemos una microbiota distinta, tanto en composición como en número de organismos. Los que lean este blog de cuando en cuando pensarán que quizás estamos incidiendo demasiado últimamente en el papel que desempeñan en nuestras complejas vidas los microbios que nos habitan. Pero poco a poco se irán percatando que es el necesario siguiente paso en el estudio de la biología y  en el de la salud. No damos puntada sin hilo, pero tampoco sin aguja, cuya punta da cabida a una cantidad enorme de vida….quizás un camello no pase por el ojo de una aguja, pero si en su punta hay superpoblación el “ojo” es un gigantesco agujero por el que pueden pasar miles de millones de peregrinos microscópicos cada vez que algo entra en contacto con su superficie.

Sostengo la aguja con mi mano derecha un poco temblorosa: siento una angustia indescriptible y veo que la mano se pone muy pálida y con una leve capa de humedad superficial salina que identificamos como sudor. Mi mano izquierda, mientras, apoyada en el muslo, está más seca, tiene un color más rosáceo y….apenas tiembla. Influyen también la posición y altura de las manos, pero poniendo ambas paralelas a la misma altura sigue habiendo una sutil diferencia. ¿Qué clase de ecosistema es cada una de esas manos para las bacterias de la aguja? Toco el ojo de la aguja con la punta del índice de la mano izquierda mientras la punta del alfiler está cogida en pinza entre el pulgar oponible y el índice de la mano derecha. ¿Cuántos habitantes de la yema de mi dedo desembarcan en el gran agujero? ¿Cuántos peregrinos emprenden su viaje desde el gran agujero al frondoso ecosistema humano lleno de competencia que alberga una de mis huellas dactilares?

Cada vez es más factible identificar a las personas por su huella microbiana única, que es tan única como la dactilar. Claro que distinta entre un lado y otro del cuerpo ¡¡¡e incluso entre un índice y el otro!!! Se trata de descifrarla en los distintos paisajes de la piel, en los intestinos, e incluso en el ombligo, ése que nos miramos tanto como especie. Resulta que, irónicamente, estamos mirando una inmensa comunidad de seres que nos dicen que no es ahí dónde debería reposar nuestra mirada autocomplaciente.

Anton van Leeuwenhoek fue el que nos abrió los ojos por primera vez a lo hasta entonces invisible. Como buen comerciante de telas utilizó durante mucho tiempo alfileres en su trabajo. Con el tiempo le dio por trabajar el vidrio y diseñar pequeñas  lentes biconvexas a través de las cuales podía ver objetos muy pequeños que colocaba……¡¡sobre la cabeza de un alfiler!! En este caso no había un gran agujero, sino un portaobjetos adecuado al tamaño de lo observado. Y lo observado resultó ser algo extraordinario, un increíble microcosmos de animálculos (como él los llamó) que se agitaban por millones en una gota de agua. A partir de la observación de lo pequeño a través de la microscopía el campo de la biología se hizo inmensamente más grande.

Durante el siglo XIX fue en un campo más restringido, el de la medicina, en el que se comenzó a identificar de forma más sistemática a estos microbios ambientales, al prestar particular atención a los que segaban vidas por millones. Grandes hombres como Pasteur y Koch nos hicieron ver que los agentes de las enfermedades infecciosas eran microorganismos. La cuestión era identificar a los malhechores, así que había que encontrar a los sospechosos, comprobar si cometían el delito y, después, detenerlos y ejecutarlos. Básicamente eso se hacía siguiendo los postulados de Koch:

1.-El sospechoso está presente en los animales enfermos pero no en los sanos.

2.-Aislado debidamente debe reproducirse.

3.-Introducido en un animal sano debe producirse en éste último la enfermedad.

4.-El sospechoso está presente en el lugar del crimen, los tejidos de su víctima, perfectamente identificable.

Desde entonces, y gracias a las mejoras en higiene, la vacunación masiva y el descubrimiento de moléculas capaces de detener la reproducción y consecuente invasión de los malvados bichos dentro de nuestros cuerpos, que nos hacían enfermar, entramos en la era de la asepsia y del odio al microbio. Pero estaban pagando justos por pecadores. Según se iba descubriendo la inmensa variedad de la vida microscópica, su diversidad y los muy diferentes roles que los microorganismos desempeñan en la ecología, se fue también comprendiendo que los malotes eran solamente un subconjunto dentro del subconjunto mayor de los que pasaban por nuestro cuerpo para quedarse un tiempo o indefinidamente, que a su vez eran un subconjunto de los que pasaban por otros organismos vivos para completar o hacer una etapa de su ciclo biológico. Y ahora resulta que los microbios inocuos son la inmensa mayoría, y que hay también subgrupos enormes de microbios no solo beneficiosos para nuestra salud sino imprescindibles para que podamos vivir.

Hemos estado haciendo un uso industrial controlado durante unas décadas, y sin saberlo durante miles de años, desde que fermentamos alimentos, de algunos de ellos, pero ahora, al igual que abrimos aún más los ojos al prodigio que por primera vez nos mostró Leeuwenhoek, y reconocemos la trascendencia de lo pequeño en la formación de lo más grande, también empezamos, como primate de cerebro hipertrofiado con manos libres para manejar herramientas a diseñar todo tipo de ingenios en los que la tecnología es tomada, hábilmente, de los primeros prometeos creadores de cadenas de montaje y reciclado de la naturaleza: los microbios.  Nuestros lejanos ancestros comenzaron su “andadura” librando las manos, pero nuestros aún mucho más lejanos ancestros la comenzaron al convertirse en fábricas en miniatura. Ahora hacemos un uso industrial de ellos que va a ir a más en las próximas décadas.

De todo ello nos habla en su libro Bacterias, bichos y otros amigos David G. Jara, Doctor en Bioquímica, que, más allá de la docencia y la investigación, quiere hacernos llegar a todos la importancia de estos habitantes ubicuos de todo recoveco de la tierra, una importancia que se traduce en aplicaciones prácticas que revolucionarán la medicina, la cosmética, la alimentación…en una Nueva Revolución Industrial, y, por supuesto que también revolucionarán la comprensión que tenemos de nosotros mismos y de nuestro lugar en el mundo.

1.- En la lucha contra las enfermedades infecciosas ¿hemos matado moscas a cañonazos? ¿Nos enfrentamos ahora a la Hidra de Lerna, con las bacterias resistentes a los antibióticos?

Sin duda el descubrimiento de la penicilina, y tras él el desarrollo de múltiples antibióticos, constituye uno de los éxitos más sobresalientes de la ciencia y, en especial, de la medicina. Estos fármacos, cuyo origen se encuentra en los propios microorganismos que queremos combatir, han incrementado, de una forma antes impensable, la calidad de vida de nuestra especie y permitido el explosivo desarrollo de muchas sociedades humanas. Durante décadas hemos considerado a los antibióticos algo así como la panacea universal contra las enfermedades infecciosas, permitiéndonos combatir y erradicar eficazmente a las temibles bacterias patógenas que poco antes se mostraban casi invulnerables. Pero ahora somos conscientes de que hemos cometido dos graves errores; por otro lado equivocaciones que parecen muy humanas pues tenemos querencia por repetirlas con demasiada frecuencia en contextos muy diferentes. Por un lado hemos vuelto a caer prisioneros del estrecho y limitado enfoque antropocentrista, focalizándonos en nuestros intereses y olvidando la enorme complejidad que exhibe la vida; en especial la capacidad que tienen los organismos para adaptarse a las contingencias que constantemente se les presentan. Durante un tiempo hemos olvidado que la selección natural actúa constantemente, y que cuando nosotros utilizamos antibióticos para eliminar a las bacterias patógenas lo que también estamos haciendo es favorecer la aparición de cepas cada vez más invulnerables a estos fármacos. Con la estrategia de atacar al individuo lo que conseguimos es que los microorganismos más sensibles al antibiótico desaparezcan y sean sustituidos por otros resistentes e inmunes al fármaco. Queramos o no, pues así funciona la naturaleza, las bacterias terminarán por volverse resistentes a un antibiótico y no tendremos más remedio que sustituirlo por otro nuevo. ¿Hasta cuándo podremos mantener la estrategia de crear un nuevo antibiótico que reemplace al anterior? Pues parece que estamos muy cerca del final porque los nuevos antibióticos aparecen con cuentagotas, mientras que las resistencias se presentan cada vez con mayor celeridad.

Y es en esta segunda evidencia donde se manifiesta claramente el otro error que hemos cometido dejándonos arrastrar por la inmediatez, por la consecución de resultados a corto plazo: al utilizar los antibióticos con poco, o ningún, control, ingiriéndolos y dosificándolos a nuestro antojo sin ser conscientes de que ese uso inadecuado aceleraba la aparición de resistencias y, con ello, acortaba radicalmente la vida útil del fármaco.

2.- Pongo la televisión y en un programa de salud nos advierten de lo terrible que es la Helicobacter pylori. Erica Sonnenburg, de Stanford, resalta que este viejo y habitual huésped de nuestro estómago (así como otros microorganismos que pululan por nuestras tripas) podría modular nuestro sistema inmunitario e impedir la aparición de enfermedades autoinmunes y alérgicas. Tú resaltas cómo modula también los niveles de acidez del estómago para convertir este órgano en un entorno habitable para sí misma y, de paso, contener los famosos reflujos que generan tanto daño en el esófago (cáncer muchas veces). Helicobacter pylori parece ser el ejemplo por antonomasia del clásico Enemigo Público Número Uno que, en la intimidad, resulta ser hasta «entrañable», pero en el peor y en el mejor de los casos es un personaje moralmente ambiguo. Asimismo su imagen pública refleja la fatal falta de comprensión del público en general y de muchos profesionales de la salud (o de su divulgación) en particular del papel de la coevolución de los animales pluricelulares y sus huéspedes microbianos. ¿No debería tomar las riendas la medicina evolucionista, al menos por lo que se refiere a la investigación y tratamiento de las enfermedades infecciosas? ¿No deberíamos ver a los microbios más como organismos que se adaptan a nosotros y a los que nosotros debemos adaptarnos, en lugar de como peligrosos enemigos?

Toda simplificación, entendida como evaluación sesgada e incompleta de la realidad, suele arrastrarnos sin remedio al error. Pero esta desacertada estrategia de conocimiento y conducta alcanza su máximo esplendor cuando la aplicamos al estudio de las relaciones entre los seres vivos; básicamente por la enorme cantidad de factores interrelacionados que en ellas intervienen. La cultura popular nos aconseja matar al perro como única alternativa para terminar con la rabia, pero los ecólogos saben que cualquier modificación que realizamos en un ecosistema terminará por alterar un equilibrio que ha tardado milenios en alcanzarse.

Las relaciones establecidas entre los microorganismos y los humanos se han ido afinando poco a poco durante muchísimo tiempo, de modo que nuestro sistema inmunológico ha evolucionado con los microbios que coexisten junto a nosotros. En la actualidad conocemos el papel destacado que desempeñan los microorganismos en la regulación de nuestras defensas: por ejemplo sabemos que un microbio habitual en nuestro intestino, Bacteroides fragilis, juega un papel fundamental en la modulación de la respuesta inmune de su hospedador; y probablemente otros microorganismos, algunos de ellos con el cartel de patógenos, también estén implicados en esta regulación. De modo que antes de recurrir a la estrategia rápida pero simplista de erradicar un componente del ecosistema humano que nos resulta molesto, puede ser más efectivo analizar de forma holística el papel que este desempeña en nuestro organismo. Por tanto, no me cabe ninguna duda de que conocer y tener en cuenta la evolución histórica de las relaciones entre humano y microbios ayudaría de manera muy positiva al tratamiento y la prevención de muchas enfermedades de origen infeccioso.

3.-Según relatas en Bacterias, bichos y otros amigos, mantuviste una polémica sobre el peligro que representan los «químicos» con una fundamentalista de los productos ecológicos. No sé si el personaje es real o figurado, pero es un blanco obvio, un muñeco de paja idóneo para darle de palos en forma de lecciones de química elemental. Ni lo natural es necesariamente bueno (falacia naturalista) ni deja de ser químico, igual que lo que se sintetiza en un laboratorio. No obstante en tu posicionamiento en parte favorable a los aditivos alimentarios o a los transgénicos quizás pase por alto el peligro para la salud que representan determinados productos generados por la industria química, farmacéutica, energética, alimentaria o biotecnológica… ¿Cómo sopesar adecuadamente los pros y los contras del progreso tecnológico y económico y la toxicidad ambiental?  ¿No estamos confiando acaso demasiado en productos químicos de laboratorio con una historia mucho más breve (y por consiguiente unos efectos sobre los organismos mucho peor conocidos) que los generados por las levaduras, por ejemplo? ¿Podremos mantener una agricultura industrial como la actual sin destruir los ecosistemas terrestres y terminar con los recursos de la tierra?

Es cierto que en uno de los capítulos del libro me muestro especialmente beligerante con aquellos individuos que veneran lo “natural” mientras vapulean lo que ellos denominan “químico”, sin querer ser conscientes de lo ridículo de esa artificiosa separación; pero en realidad mi ataque va más allá y se dirige contra toda postura absolutista que simplifica el pensamiento a costa de sacrificar nuestra naturaleza reflexiva. De modo que si durante unos párrafos descargo mi “rabia” contra, como muy bien dices, un muñeco de paja diseñado a imagen y semejanza de un quimiofóbico recalcitrante, también habría hecho, y en otros escritos efectivamente así ha sido, exactamente lo mismo contra todos aquellos que defienden a capa y espada la inocuidad de las acciones humanas parapetándose bajo una postura radicalmente cientificista. No podemos volver a las cavernas y renunciar a los avances de los que nos provee el imparable desarrollo del conocimiento humano, pero tampoco podemos cerrar los ojos y obviar que nuestras acciones también provocan importantes efectos sobre las sociedades humanas, sobre el resto de seres vivos y sobre una naturaleza de recursos limitados de la que formamos parte. Desde mi punto de vista debemos analizar los pros y contras del progreso científico y tecnológico desde un enfoque holístico que considere al hombre como un componente más dentro del medio natural, sin duda muy importante pero no el único; y hacerlo con la mente abierta, huyendo de dogmatismos pero repletos de cautela, porque la complejidad de la vida en este planeta hace que sea muy difícil valorar los efectos que a largo plazo van a tener cada una de nuestras decisiones. Si obramos conforme a ese patrón no tengo ninguna duda de que podremos llegar a un equilibrio entre desarrollo humano y conservación de los recursos naturales; pero, por desgracia, en la actualidad nuestra forma de actuar está muy lejos de ese ideal.

4.- Antes que nosotros estuvieron las bacterias. Nosotros somos su producto y su hogar, servimos inconscientemente a sus propósitos y, en definitiva, junto con los demás grandes organismos, formamos una biosfera vistosa y exuberante. Pero cada vez resulta más claro que este es su mundo, más que el nuestro. Cuentas que al ir hacia el trabajo en coche ves a tu alrededor campos y animales que inspiran tu biofília. Como vertebrados «superiores», como mamíferos y como primates tendemos a privilegiar en nuestros afectos a aquellos que más se nos parecen (¡Qué monos!). Pero los seres más valiosos no son los imperiales depredadores, ni siquiera los rumiantes o las plantas de las que se alimentan, sino los que despliegan la más amplia panoplia bioquímica que permite la adaptación a todos los medios, y que podrían volver a formar otra biosfera a partir de las cenizas de la nuestra. ¿Cómo sentir amor o cuando menos un reverencial respeto por ellas, a las que ni siquiera vemos y cuyos productos de deshecho metabólico resultan tan desagradables a nuestro olfato?

En verdad resulta muy curioso el interés que despiertan en nosotros los organismos que ocupan el escalafón más alto dentro de la pirámide trófica de un ecosistema, aquellos a los que consideramos los grandes dominadores del entorno en el que habitan. Y como, de igual forma, pasan casi totalmente desapercibidos otros millones de seres vivos que, a tenor del interés que por ellos mostramos, consideramos irrelevantes y carentes de importancia. A todos nos maravilla la elegancia en el vuelo del águila de Bonelli, nos fascina el tamaño y la voracidad de las orcas o de los tiburones, nos sorprende las complejas relaciones sociales que configuran a las poblaciones de lobos; pero obviamos con total indiferencia la relevancia que en el equilibrio de un ecosistema tienen las pequeñas perdices, los graciosos conejos que corretean por el bosque o esos microscópicos seres que han colonizado todos los medios y que son poseedores de una inigualable capacidad de adaptación. Es probable que una especie como la nuestra, que equivocadamente se considera así misma como la especie dominante del planeta, empatice con aquellas criaturas que también parecen ocupar una posición de dominio en la naturaleza. Pero hoy no solo sabemos que todas las criaturas desempeña un papel imprescindible en el mantenimiento de un ecosistema, sino que además aquellas que se encuentran en la base de la pirámide constituyen los pilares fundamentales que sustentan al resto de seres vivos.

Los microorganismos conforman la base de la vida, no solo porque su ausencia la convertiría en un imposible, sino porque en ellos mismos encontramos el germen de la existencia en la Tierra. Hace aproximadamente 3.500 Ma apareció en este planeta un organismo microscópico, que los científicos han bautizado como LUCA (Last Universal Common Ancestor), y que tras millones de años de evolución ha modelado la vida con la gigantesca biodiversidad que hoy podemos observar. De modo que si la soberbia capacidad de adaptación, la enorme ubicuidad y la gigantesca complejidad de comportamientos que presentan los microorganismos no es suficiente motivo para amarlos y respetarlos, es posible que el intuir la presencia en ellos de unos primitivos lazos familiares de los que pende nuestra propia existencia pueda darnos ese empujón definitivo que nos permita reconocer el afecto que debemos tener por ellos.

5.- Hace no mucho que se empezó a pensar en extender la agricultura y la ganadería a los mares. De hecho ya va habiendo algunos resultados que no sé si me atrevería a calificar como prometedores. El hecho es que son, los mares, muy probablemente la mayor fuente de recursos del planeta. Pero parece que quizás sea más interesante sondear, como ya también se está haciendo, el mundo de los microorganismos en busca de grandes productores de recursos para alimentarnos, crear materiales, diseñar productos y bienes de consumo, y combatir las enfermedades…tu hablas de una Nueva Revolución Industrial impulsada por las bacterias ¿Cómo la explicarías en pocas palabras a nuestros lectores, que probablemente crean que la última gran revolución social ha sido la de este medio a través del cuál nos comunicamos ahora?

Tal como comento en el libro el devenir de nuestra especie es un camino pavimentado a base de revoluciones; solo que algunas de estas revoluciones son más fácilmente perceptibles que otras. La revolución industrial impulsada por el uso de los microorganismos ha pasado desapercibida para muchísimos individuos que ignoran la enorme, gigantesca, cantidad de procesos industriales en los que estos están involucrados. Actualmente los microorganismos sintetizan para nosotros una gran diversidad medicamentos, hormonas humanas como la insulina o la somatotropina, vitaminas como la cianocobalamina o el ácido ascórbico, múltiples aditivos alimentarios, celulosa bacteriana que nos permite regenerar tejidos y reconstruir capilares sanguíneos… Pero estos minúsculos organismos no se limitan a la fabricación de materiales, sino que también participan en la elaboración de vacunas, en el tratamiento y la eliminación de los residuos, en la transformación de los alimentos e, incluso, intervienen en los procesos industriales de síntesis química aumentando su rendimiento y disminuyendo el uso de reactivos químicos, más caros y con un mayor impacto medioambiental. Sin duda estamos inmersos en una silenciosa pero imparable revolución industrial cuyos protagonistas son los microorganismos.

6.- La nanotecnología y la biotecnología combinadas pueden despertar grandes expectativas respecto al futuro, pero acaso también ancestrales miedos. Resulta difícil creer lo que no se ve, y también es aplicable la ley de Clarke sobre lo indistinguible que es una tecnología demasiado avanzada de la magia. ¿Qué hace un primate parlanchín tratando de manipular las mismas fuentes de la vida, por un lado, mientras es capaz de morir y matar por una simple idea? 

El desarrollo de la ciencia, en especial la biotecnología y la nanotecnología, está alcanzando cotas con las que antes solo podíamos soñar o leer en los libros de ciencia ficción. El progreso en estos ámbitos nos hace ser tremendamente optimistas, pues sin duda incidirá en la mejora de la calidad de vida de los individuos de nuestra especie, pero también nos debe hacer mucho más precavidos. La historia reciente de nuestra especie nos ha demostrado que el desarrollo científico-tecnológico no es algo aséptico, sino que en determinadas manos puede convertirse en un peligro, en una amenaza incluso para nuestra propia existencia. Cuanto mayor es el poder que manejamos mayor debe ser nuestra responsabilidad, por lo que el imparable desarrollo científico-tecnológico debe llevar aparejado un estricto control por parte del propia sociedad.

7.-¿En qué estás trabajando ahora?

En este momento estoy trabajando en dos proyectos divulgativos muy diferentes. En el primero, utilizando una prosa sencilla, divertida y desenfadada que, creo, caracteriza a mis otros libros, trato de acercar al público en general los aspectos más relevantes del paradigma neodarwinista en el que nos encontramos inmersos. or el contrario, el segundo es un ensayo más complejo, pero también con una clara finalidad divulgativa, en el que analizo diferentes investigaciones llevadas a cabo por algunos científicos durante la Dictadura Franquista que deformaron la ciencia con el deshonesto objetivo de legitimar ciertos planteamientos ideológicos que convenían al Régimen.