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Convivencia y traición entre una bacteria y el ser humano, ¿coevolución o segundo cerebro?

La relación entre las bacterias y los seres humanos no ha sido fácil de encontrar ni estudiar. Puesto que nuestros sentidos no servían para detectar esta relación, ha habido que acudir a la ciencia y la técnica bajo la visión antropocéntrica.

En un principio se empezó a pensar en su existencia por los efectos nocivos en los que podrían estar implicados y se empezaron a utilizar términos que darían cuenta de tal relación como contaminación e infección. Posteriormente, se reconoció su utilización provechosa en procesos industriales, tanto en la industria alimentaria ligados a la fermentación y tan asociados a la evolución de la humanidad, como en la industria farmacéutica donde la introducción de las vacunas y los antibióticos supusieron cambios radicales en dicho ámbito, tanto desde el punto de vista de la producción como de las aplicaciones y de los mecanismos de acción.

Eubacteria. Wikimedia.

La evolución de los conocimientos científicos sobre las bacterias han sido tan enormes que hace apenas dos décadas, una Enciclopedia tan reputada como la Británica en su décimo quinta edición de 1990, decía que: “…la clasificación de las bacterias está en transición. Tradicionalmente las bacterias se clasificaron como clase (Esquizomicetos) dentro del reino de las plantas. Ahora, la mayoría de las autoridades coloca a las bacterias , junto a las micro algas que son igualmente procariotas- células sin núcleo diferenciado y con escasa diversificación de membranas en el interior celular-, en un reino aparte: el de los Procariotas que se separaba del reino de los Eucariotas ( protistas, animales, hongos ,levaduras y plantas )”. En Wikipedia hoy se puede leer que los seres vivos se dividen actualmente en tres dominios: Bacterias, Arqueas y Eucariotas. Esta división es consecuencia de que en la revolución taxonómica que se iniciaba en la década de 1990 se aplicó el término bacteria a todos los organismos procariotas (Eubacteria y Archeobacteria), y que han sido renombrados como Bacteria y Archea ya que evolucionaron independientemente de un ancestro común.

Estas importantes revoluciones taxonómicas han ocurrido en veinte años y han aportado más que diez siglos de historia de la bacteriología. Hoy en día, gracias a las “ómicas” y las nuevas técnicas de secuenciación de ADN, conocemos la enorme complejidad del microbioma, término acuñado por Joshua Lederberg en 2001 y desarrollado a través del proyecto “Human microbiome”. Este proyecto está generando un importante acervo de datos y un aumento del conocimiento sobre la relación entre bacterias y seres humanos que ya tiene un abundante tratamiento en Wikipedia en inglés, aunque también existe la voz Microbioma en la enciclopedia popular en castellano, si bien bajo una perspectiva y planteamiento diferentes (molecular en el primer caso, médico nutricional en el segundo).

Joshua Lederberg. Wikimedia.

En un prodigioso avance, se abren nuevas visiones para la medicina porque sabemos cada vez con mayor certeza que “hay pocos parámetros fisiológicos e inmunológicos que no estén afectados por la presencia y naturaleza del microbiota que convive (casi lo coloniza) en el cuerpo humano”. Una visión antropocéntrica llevó en mi opinión a Michael Gershon, profesor de anatomía y biología celular en la Universidad de Columbia, Nueva York, a proponer que el intestino sería nuestro segundo cerebro. Su libro “The Second Brain” ha alcanzado grandes cotas de reconocimiento popular. Acaba de aparecer un libro en español con ese mismo título del que es autor el divulgador científico Miguel Ángel Almodóvar (Paidós, 2014), en el que se ha tratado y actualizado el tema desde la perspectiva española.

He discutido mucho con el autor, colaborador en la Unidad de Investigación en Cultura Científica (1ICC) del CIEMAT acerca de lo inapropiado de llamar “segundo cerebro” a lo que, como biólogo evolucionista, creo que es un extraordinario ejemplo de cooperación entre reinos o dominios y por lo tanto de evolución convergente o coevolución.

La suerte una vez más ha venido en mi ayuda. La revista Investigación y Ciencia en el número de enero de 2014 en la sección Apuntes (página 6) y bajo el rótulo Biología recoge un texto de Robyn Braun- colaborador de la revista Scientific American- que se titula “Una bacteria traicionera” y en el que autor parece descubrir que hay bacterias oportunistas( algo ya muy conocido y que quien esto escribe ha utilizado en varios textos para relacionar comportamientos humanos y bacterianos). Como tal califica a Streptococcus pneumoniae. Esta bacteria que vive habitualmente en las fosas nasales sin causar problemas de salud, cuando detecta un peligro trata de huir y coloniza otras zonas del cuerpo o nos hace enfermar. Provoca neumonías que son causa de muerte en poblaciones en riesgo y por ello es una de las principales para los niños.

Streptococcus pneumoniae

Streptococcus pneumoniae. Wikimedia.

Lo que ha llamado la atención del periodista Braun es el trabajo de Anders Hakansson, microbiólogo de la Universidad de Búfalo. Para este investigador se sabía que existía relación entre la gripe y la infección posterior por S. pneumoniae, aunque se ignoraba por qué la bacteria se tornaba virulenta. La investigación fue descubriendo que el cambio parecía estar desencadenado por la reacción del sistema inmunitario; con la fiebre el cuerpo humano libera hormonas asociadas al estrés como la noradrenalina o norepinefrina. El dato fascinante es que la bacteria percibe esas modificaciones en el entorno y según se detalla en el trabajo, publicado en la revista mBio, la bacteria S. pneumoniae, se “propaga desde sus colonias habituales y comienza a expresar genes que causan estragos en las células respiratorias”.

Este hecho fascinante se califica en el texto de Braun como un fenómeno denominado “comunicación entre reinos”. Está claro que una bacteria es capaz de reaccionar ante, de reconocer, una molécula que es a la vez hormona y neurotransmisor, es decir una molécula fundamental para el cuerpo humano. Hakansson aclara, nos dice el texto de Braun, que “es una bacteria saprofita de los humanos, por lo que resulta lógico que haya desarrollado mecanismos para interpretar los cambios de ambiente” y cita textualmente al investigador para recalcar que “Somos el nicho ecológico de esta bacteria”.

Es decir que para mí emerge con fuerza la idea que no es que haya segundo cerebro en el intestino de los humanos como consecuencia de la convivencia en esta parte del aparato digestivo de cientos o miles de bacterias y de millones o billones de genes, sino que lo que hay, como prueba el caso de Streptococcus pneumoniae, son procesos de interacción y relación entre organismos de diferentes reinos o dominios. Se trata por lo tanto de reconocer la importancia de la coevolución, lo que confiere mayor peso a la dimensión ecológica y evolutiva que a la antropocéntrica.

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