Historia De La Microbiologia

MICROBIOLOGIA

Microbiología, el estudio de los organismos microscópicos, deriva de 3 palabras griegas: mikros(pequeño), bios(vida) y logos (ciencia) que conjuntamente significan el estudio de la vida microscópica.

Lo importante, como objeto de estudio, es su pequeño tamaño y su naturaleza de organismos vivos (microorganismos), Su pertenencia a varios reinos como procariontes (bacterias), Eucariontes (Hongos y algas y protozoos microscópicos) y virus y viroides, aunque se incluyen también metazoos parásitos, no microscópicos. Todos estos seres microscópicos se encuentran en la naturaleza bajo descomportamiento básicos de relación con otros seres vivos, o son de vida libre, desenvolviéndose como saprofitos o predadores, o mantienen una relación estable con otros organismos vivos.

Normalmente tendemos a asociar estos pequeños organismos con infecciones, enfermedades como el SIDA, o deterioro de alimentos. Sin embargo, la mayoría de los microorganismos contribuyen de una forma crucial en el bienestar de la Tierra ayudando a mantener el equilibrio de los organismos vivos y productos químicos en nuestro medio ambiente: Los microorganismos de agua dulce y salada son la base de la cadena alimentaria en océanos, lagos y ríos; los microorganismos del suelo destruyen los productos de desecho e incorporan el gas nitrógeno del aire en compuestos orgánicos, así como reciclan los productos químicos en el suelo, agua y aire; ciertas bacterias y algas juegan un papel importante en la fotosíntesis, que es un proceso que genera nutrientes y oxígeno a partir de luz solar y CO2 siendo un proceso crítico para el mantenimiento de la vida sobre la Tierra; los hombres y algunos animales dependen de las bacterias que habitan en sus intestinos para realizar la digestión y síntesis de algunas vitaminas como son la K y algunas del complejo B. Los microorganismos también tienen aplicaciones industriales ya que se utilizan en la síntesis de productos químicos como son acetona, ácidos orgánicos, enzimas, alcohol y muchos medicamentos.

Esta diversidad de funciones ha suscitado la división de la microbiología en ramas especializadas, según lo que los microorganismos hacen, como Ciencia pura, la microbiología es la parte de la Biología que estudia el mundo de los microorganismos, por lo que son y lo que significan como tales seres vivos, su hábitat y comportamiento, y secundariamente si son o no beneficiosos o perjudiciales, y para quien como Ciencia aplicada ha dado lugar a especializaciones todas ellas importantes y activas. En estas ramas aplicadas de la Microbiología pueden destacar tres objetivos o fundamentos: Controlar los microorganismos perjudiciales, Cultivar y seleccionar los beneficiosos (Biotecnologías), Conocer, respetar y no inferir en las actividades espontáneas de los microorganismos en la naturaleza (ciclos de la naturaleza)

EL MUNDO INVISIBLE Y NUESTRO MUNDO

La microbiología es el estudio de los microorganismos, el mundo subvisible de los seres vivos. a lo largo de la historia, los microorganismos han tenido un efecto tremendo en la actividad humana y en la mayoría de los casos, abrumadoramente negativo. Antes del desarrollo de la microbiología como ciencia, las enfermedades golpeaban, y controlaban los acontecimientos humanos. Con las epidemias venia el caos social y político, además del sufrimiento humano. Para comenzar nuestro estudio de la microbiología, trataremos brevemente algunos acontecimientos importantes en la larga historia del mundo subvisible y de nuestro mundo.

Microorganismos y Enfermedades

La peste bubónica, que devastó Europa durante la Edad Media, mato alrededor de 25 millones de personas, un tercio de la población. Cabe imaginar la confusión social y política que se producía como consecuencia de dichas muertes masivas. No fue hasta 500 años después, en 1890, cuando los microbiólogos identificaron el agente causal, una bacteria denominada Yersinia pestis. Ataron cabos y fueron comprendiendo lo que ocurría: las pulgas de las ratas infectadas propagaban la plaga. La infección se transmitía primero entre las ratas, que tienen escasa resistencia y generalmente mueren. Cuando las ratas hospedadoras escaseaban, las pulgas picaban a los humanos y comenzaba la epidemia de peste.

 La escasez de patatas una plaga de otro tipo, una enfermedad de las plantas, y no del ser humano, causo la gran emigración de los irlandeses a los Estados Unidos en el siglo XIX. La patata era un componente elemental de la dieta irlandesa y por tanto, cuando el hongo Phytophthora infestans causo en irlanda una podredumbre que destruyo los cultivos de patatas, el resultado fue devastador. En 1846 la cosecha fue tan escasa que se extendió el hambre y las enfermedades relacionadas con la misma. Se estima que murieron 1 240 000 personas y 1 200 000 emigrantes a otros países.

 La conquista de los incas unos de los casos mas trágicos de enfermedades que destruyeron casi completamente una población ocurrió en América. Cuando el conquistador español Hernán Cortes desembarco en México en 1519, la población nativa americana de la región central era de 25 a 30 millones. Al cabo de 50 años la población se había reducido a 3 millones, un 10 por ciento de la que había sido, debido a los estragos de las enfermedades traídas por los españoles. Después de siglos de exposición, los europeos habían desarrollado cierto grado de tolerancia a la viruela y sarampión; pero los americanos nativos, sin un contacto previo, eran particularment5e vulnerables. Una vez que se establecieron en el nuevo mundo, las enfermedades europeas se propagaron como un relámpago. La viruela se extendió desde México a Perú, matando a millones de personas, incluyendo al inca reinante y as su heredero.

 Napoleón en Rusia Guerra e infecciones han estado siempre íntimamente relacionadas; la escasa higiene, el desplazamiento de multitudes y la mala nutrición en zonas de guerra son los causantes de los brotes de enfermedades. Cuando Napoleón invadió Rusia en 1812, perdió mas tropas debido al tifus que a todas las demás causas juntas, incluyendo la acción del enemigo. Los soldados heridos durante la batalla solían morir más por las infecciones relacionadas con las heridas, tales como el tétanos o la gangrena gaseosa, que por la herida en sí.

Los microorganismos y la vida en la actualidad

Los microorganismos que causan enfermedades, denominados patógenos, son responsables de un enorme espectro de enfermedades humanas. Pero no perdamos la perspectiva. Como apunto el microbiólogo norteamericano Otto Rahn, la fracción de microorganismos que causan enfermedades en mucho menor que la fracción de humanos que cometen asesinatos. Y aún más importante, el desarrollo de la microbiología como ciencia significa que ahora sabemos cómo controlar muchos patógenos. También hemos descubierto nuevas formas de utilizar los microorganismos para nuestro propio provecho, para mejorar la calidad de vida. Revisemos algunos de los avances y retos de la microbiología en sus cuatro grandes áreas de aplicación: clínica, ambiental, industrial y agrícola.

 Microbiología clínica Para evitar el contagio de muchos microorganismos perjudiciales tenemos vacunas, así como drogas y antibióticos para proporcionar un tratamiento. Además, hemos conseguido un tremendo progreso en la prevención de enfermedades infecciosas mediante la higiene pública.

 Microbiología ambiental Una de las primeras aplicaciones prácticas de nuestro conocimiento de la microbiología ambiental ha sido proporcionar un sistema de agua potable, segura y de sabor agradable. Entre las aplicaciones más recientes se encuentra el desarrollo de materiales biodegradables (que son desagrados rápidamente por los microorganismos presentes normalmente en agua y suelos). Los productos biodegradables son una respuesta al gran reto que supone para los microbiólogos ambientales para combatir las montañas de desechos tóxicos que producen nuestras industrias.

 Microbiología industrial el primer uso que hizo el ser humano de los microorganismos fue obtener alimentos y bebidas fermentadas: pan, vino y vinagre, quesos y aceitunas. Las personas también aprendieron a conservar los alimentos para los difíciles inviernos, controlando el desarrollo de microorganismos, mediante la desecación de frutos y salados de la carne. En la actualidad, las industrias que dependen de los microorganismos son enormemente diversas. Además de alimentos, utilizamos los microorganismos para obtener vitaminas, antibióticos y otros productos farmacéuticos, tal como la insulina, para tratar la diabetes. Sin duda alguna, los mayores retos en microbiología industrial vendrán de la aplicación de la ingeniería genética a problemas médicos, ambientales y agrícolas.

 Microbiología agrícola Gracias a la investigación en microbiología agrícola, en nuestros días el ganado y las plantas importantes para la agricultura se encuentran en gran medida protegidos de las enfermedades microbianas. Además, se utilizan microorganismos capaces de matar insectos como pesticidas naturales y otros que ayudan a hacer el suelo más fértil. Algunas investigaciones recientes en este campo verifican el uso de los microorganismos para producir suplementos alimenticios para animales y humanos. Aunque en ciertas partes del mundo no existen problemas de escasez de alimentos, en otras las personas podrían beneficiar de una fuente de proteínas particular, fácilmente disponible, barata y agradable.

ALCANCE DE LA MICROBIOLOGÍA

Hay cinco grupos de microorganismos: bacterias, algas, hongos, protozoos y virus. Excepto por el tamaño, estos grupos no están relacionados entre sí; solamente tienen una propiedad en común: su pequeño tamaño. De hecho, la diversidad de forma y función entre los grupos de microorganismos es tan grande como la diversidad total de todos los seres vivos. Las bacterias, por ejemplo, son menos parecidas a las algas, hongos, protozoos o virus, que un tiburón lo es a una jirafa o una orquídea a un águila.

Si estos organismos no están relacionados entre sí, entonces ¿Por qué se los agrupa en una materia denominado microbiología para estudiarlos de manera conjunta? La respuesta es de tipo práctico: las técnicas para identificar, cultivar y estudiar los grupos de microorganismos son semejantes. La microbiología es una ciencia coherente por su metodología y aproximación a los problemas, no por la relación entre los organismos que estudia.

Las diferencias fundamentales entre los grupos radican en su estructura. Las bacterias son células, pero son procariotas, que significa “antes del núcleo”. Carecen de estructuras internas asociadas a membranas. Las algas, hongos y protozoos, al igual que las plantas y animales, son eucariotas, que significa “núcleo verdadero”. Tienen un núcleo rodeado por la membrana y otras estructuras internas definidas por membranas, denominadas orgánulos, u órganos diminutos. Los virus, el quinto grupo, son acelulares . Esto es, un virus no es una célula; es solamente un pequeño paquete de ácido nucleico, la forma química de información genética, envuelto en una cubierta, generalmente formada por proteína.

DESARROLLO HISTORICO DE LA MICROBIOLOGIA

Aunque los microorganismos se originaron hace aproximadamente 4.000 millones de años, la microbiología es relativamente una ciencia joven. Los primeros microorganismos se observaron hace 300 años y sin embargo pasaron unos 200 años hasta que se reconoció su importancia

La existencia de los microorganismos no se conoció hasta la invención del microscopio. La primera persona en describir los microorganismos en detalle fue el holandés Antony van Leeuwenhoek en 1684, a los cuales denominó animáliculos. Sus magníficas dotes de observador le llevaron asimismo a describir protozoos (como Giardia, que encontró en sus propias heces), la estructura estriada del músculo, la circulación capilar, a descubrir los espermatozoides y los glóbulos rojos (por lo que también se le considera el fundador de la Histología animal), así como a detallar diversos aspectos estructurales de las semillas y embriones de plantas.

 El debate sobre la generación espontánea

Una vez descubiertos los microorganismos por Leeuwenhoek se empezó a especular sobre el origen de estos animáliculos. Se formaron dos escuelas. Una de ellas admitía la existencia de estas estructuras pero apoyaban la teoría que provenían de la descomposición de los tejidos de las plantas o animales (eran el resultados de la descomposición y no la causa). Los que apoyaban esta teoría creían que la vida se generaba a partir de materia no viva, proceso que se denominó abiogénesis. Básicamente era el concepto de la generación espontánea. Del otro lado estaba la teoría de la biogénesis. Los animáliculos se originaban, como ocurre en formas de vida superiores, a partir de animáliculos padres.

En el siglo XVII el italiano Francesco Redi demostró en 1668 que los gusanos encontrados en la carne podrida eran las larvas que provenían de los huevos que previamente habían depositado en la carne las moscas y no el producto de la generación espontánea. Sin embargo una cosa eran los huevos de moscas y otra los microorganismos que sólo se podían ver con la ayuda del microscopio.

En 1745 John Needham hirvió trozos de carne para destruir los organismos preexistentes y los colocó en un recipiente abierto. Al cabo de un tiempo observó colonias de microorganismos sobre la superficie y concluyó que se generaban espontáneamente a partir de la carne.

En 1769, Lazzaro Spallanzani repitió el experimento pero tapando los recipientes, no apareciendo las colonias, lo que contradecía la teoría de la generación espontánea. Pero Needham argumentó que el aire era esencial para la vida incluida la generación espontánea de microorganismos y este aire había sido excluido en los experimentos de Spallanzani.

Fue Louis Pasteur el que zanjó definitivamente la controversia en 1864 al utilizar matraces con un tubo largo y curvado llamados "cuello de cisne". El aire pasaba libremente a través del cuello, pero los microorganismos no aparecían en la solución ya que las partículas de polvo y microorganismos sedimentaban en el recodo del cuello. Estos experimentos de Pasteur promovieron el reconocimiento de la biogénesis. Posteriormente Pasteur empezó a estudiar el papel de los microorganismos en la producción de vino y como causa de enfermedades.

Los últimos escépticos quedaron silenciados cuando en 1877 John Tyndall (1820-1893) aplicó su sistema de esterilización por calentamiento discontinuo (hoy conocida precisamente como tindalización), que evidenció la existencia de formas microbianas de reposo muy resistentes al calor, lo cual fue confirmado poco más tarde por Ferdinand Cohn al descubrir las esporas bacterianas.

 El debate sobre los fermentos

Cagniard-Latour en 1836, y Schwann y Kützing en 1837 habían sugerido que las levaduras eran las causantes de la fermentación alcohólica por la que el azúcar pasa a alcohol etílico y dióxido de carbono, pero se encontraron con la crítica adversa de los grandes químicos de la época (Berzelius, Wohler y Liebig). . Puesto que se consideraba a las levaduras como plantas microscópicas, se suponía que los procesos de fermentación y putrefacción se debían a fenómenos químicos de descomposición y muerte encuadrables en el marco de la teoría mineral de la fisiología vegetal. Su convencimiento de que toda actividad vital se podía explicar en términos de química y física retrasó por algún tiempo la adscripción de estos fenómenos a células vivas.

Fue Pasteur, quien de nuevo intervino en el debate de forma decisiva. En 1857 demostró que los agentes de la fermentacion láctica eran microorganismos, trabajando sobre un problema que había surgido entre los destiladores de Lille cuando en sus cubas la fermentación alcohólica se vio sustituida por una indeseable fermentación láctica.

Una profundización en los fenómenos de fermentación llegó cuando en 1897 Buchner obtuvo, a partir de levaduras, una preparación enzimática (zimasa) que era capaz de realizar la misma transformación de "fermentación" que las células vivas. Este descubrimiento, que evocaba las propuestas de Berzelius y Liebig, supuso en realidad la confluencia de los enfoques químico y biológico: las fermentaciones eran procesos químicos catalizados por enzimas presentes dentro de células vivas, que podían ser estudiados extracelularmente. De esta forma, la Bioquímica, nacida como una rama de la química fisiológica, que se venía especializando en la enzimología, encontró una alianza fructífera y duradera con la joven Microbiología.

 Los avances técnicos

La doctrina del pleomorfismo, vigente durante buena parte del siglo XIX, mantenía que los microorganismos adoptaban formas y funciones cambiantes dependiendo de las condiciones ambientales. A estas ideas se oponían frontalmente investigadores como Koch, Pasteur y Cohn, que estaban convencidos de la especificidad y constancia morfológica y fisiológica de cada tipo de microorganismo (monomorfismo). El pleomorfismo había surgido como una explicación a la gran variedad de formas y actividades que aparecían en un simple frasco de infusión. La solución definitiva a esta cuestión dependía, de nuevo, de un desarrollo técnico, que a su vez iba a suministrar una de las herramientas características de la nueva ciencia: los métodos de cultivo puro.

Los primeros cultivos puros fueron obtenidos por el micólogo Brefeld, quien logró aislar esporas de hongos y cultivarlas sobre medios sólidos a base de gelatina. Lister, en 1878 realizó diluciones secuenciales de cultivos mixtos, hasta lograr muestras en las que existía una sola célula. Pero la técnica era larga y tediosa y, además, normalmente sólo se lograban aislar células del tipo bacteriano más abundante en el cultivo original.

Por aquella época Koch buscaba con ahínco métodos más sencillos de cultivo. Koch recurrió a compactar el típico caldo de cultivo a partir de carne (diseñado por Loeffler añadiéndole gelatina (1881). El medio sólido así logrado era transparente, lo que permitía visualizar fácilmente los rasgos coloniales, y contenía los nutrientes adecuados para el crecimiento de una amplia gama de bacterias. Éstas eran inoculadas en la superficie del medio con un hilo de platino pasado previamente por la llama, por la técnica de siembra en estría. Sin embargo, la gelatina presentaba los inconvenientes de ser atacada por determinados microorganismos, y de tener un bajo punto de fusión; en 1882 el médico alemán Walter Hesse, introdujo el agar-agar (polisacárido extraído de algas rojas) como nuevo agente solidificante. El trabajo de Koch ya citado tuvo la trascendental consecuencia de derribar las ideas pleomorfistas, y supuso la primera propuesta del concepto de especie dentro del mundo bacteriano.

El desarrollo de los medios selectivos y de enriquecimiento fue una consecuencia de las investigaciones llevadas a cabo por Beijerinck y Winogradsky entre 1888 y los primeros años del siglo XX, sobre bacterias implicadas en procesos biogeoquímicos y poseedoras de características fisiológicas distintivas (quimioautótrofas, fijadoras de nitrógeno, etc.).

Otra importante aportación a este "período de cultivo" dentro del desarrollo de la Microbiología surgió del uso de medios diferenciales, en los que se manifiesta algún rasgo bioquímico o metabólico, lo que contribuye a la identificación microbiana. Fue Würtz quien, en 1892, introdujo el uso de indicadores de pH, incorporados en los medios, lo cual permitía revelar la producción de acidificaciones por fermentación en ciertas bacterias.

La industria óptica de Abbé y Zeiss, que se mantenía en conexión con la compañía vidriera Schott, pudo satisfacer la necesidad de Koch de perfeccionar el microscopio compuesto, introduciendo lentes acromáticas y una iluminación inferior provista de condensador. El mismo Abbé desarrolló en 1878 el objetivo de inmersión en aceite. Por otro lado, la industria química BASF, que por aquella época se encontraba en pleno auge de patentes de nuevos colorantes, sumistró al laboratorio de Koch una serie de derivados de anilina que teñían las bacterias permitiendo su fácil visualización al microscopio en frotis de tejidos infectados. . En años sucesivos se fueron introduciendo el azul de metileno (Koch, 1877), la fuchsina, y el violeta cristal. En 1882-1883 Ziehl y Neelsen desarrollan su método de ácido-alcohol resistencia para teñir Mycobacterium tuberculosis. En 1884 el patólogo danés Christian Gram establece una tinción de contraste que permite distinguir dos tipos bacterianos en función de su reacción diferencial de tinción. En 1890 Loeffler logra visualizar flagelos bacterianos por medio de su técnica de impregnación argéntica.

Estas innovaciones técnicas (métodos de cultivo, microscopía y tinciones) fueron fundamentales (junto con los sistemas de esterilización abordados en el anterior apartado) para la consolidación de la Microbiología como ciencia, permitiendo eliminar las grandes dosis de especulación que hasta entonces habían predominado.

 El papel de los microorganismos en las enfermedades.

Ya en 1546 Girolano Fracastoro había sugerido que las enfermedades podían deberse a organismos tan pequeños que no podían verse y que eran transmitidos de una persona a otra.

Oliver Wendell Colmes, medico exitoso, insistía en 1843 que la fiebre puerperal, una grave y con frecuencia fatal enfermedad de la madre después del parto , era contagiosa y que probablemente era causada por microorganismos transportados de una madre a otra o por comadronas y médicos.

Aproximadamente en la misma época (1840) el medico húngaro Ignaz Phillip Semmelweis fue el pionero en el uso de procedimientos obstétricos que reducían las posibilidades de infecciones causadas por microorganismos. Es uno de lo pioneros en antisepsia

Hacia mediados del siglo XIX otra enfermedad infecciosa (pebrina) comenzó a diseminarse por los criaderos de gusano de seda de toda Europa. Pasteur llega finalmente, en 1869, a identificar al protozoo Nosema bombycis como el responsable de la epidemia, y por medio de una serie de medidas de control, ésta comienza a remitir de modo espectacular.

Pero fue Robert Koch (1843-1910), que había sido alumno de Henle, quien con su reciente técnica de cultivo puro logró, en 1876, el primer aislamiento y propagación in vitro del bacilo del ántrax (Bacillus anthracis), consiguiendo las primeras microfotografías sobre preparaciones secas, fijadas y teñidas con azul de metileno. Más tarde (1881), Koch y sus colaboradores confirmaron que las esporas son formas diferenciadas a partir de los bacilos, y más resistentes que éstos a una variedad de agentes. Pero más fundamental fue su demostración de que la enfermedad se podía transmitir sucesivamente a ratones sanos inoculándoles bacilos en cultivo puro, obtenidos tras varias transferencias en medios líquidos.

Esta serie de experimentos se ajustaban a los criterios necesarios para poder establecer la relación causal entre un organismo específico y una enfermedad específica. Estos criterios se conocen como los postulados de Koch:

1. El microorganismo debe estar presente en todos los casos de la enfermedad.

2. El microorganismo debe ser aislado del hospedador enfermo y obtenerse en cultivo puro en el laboratorio.

3. La enfermedad específica debe reproducirse cuando un cultivo puro del microorganismo se inocula a un hospedador susceptible sano.

4. El microorganismo debe ser recuperable de nuevo a partir del hospedador inyectado experimentalmente.

Durante las dos décadas siguientes la Microbiología experimentó una auténtica edad de oro, en la que se aislaron y caracterizaron muchas bacterias patógenas. De esta forma, en la Escuela Alemana se aislaron los agentes productores del cólera asiático (Koch, 1883), de la difteria (Loeffler, 1884), del tétanos (Nicolaier, 1885 y Kitasato, 1889), de la neumonía (Fraenkel, 1886), de la meningitis (Weichselbaun, 1887), de la peste (Yersin, 1894), de la sífilis (Schaudinn y Hoffman, 1905), etc. Igualmente se pudieron desentrañar los ciclos infectivos de agentes de enfermedades tropicales no bacterianas que la potencia colonial se encontró en ultramar: malaria (Schaudinn, 1901-1903), enfermedad del sueño (Koch, 1906), peste vacuna africana (debida al inglés Bruce, 1895-1897), etc.

 Desarrollo de la asepsia, quimioterapia y antibioterapia

Los avances de las técnicas quirúrgicas hacia mediados del siglo XIX, impulsados por la introducción de la anestesia, trajeron consigo una gran incidencia de complicaciones post-operatorias derivadas de infecciones. Un joven médico británico, Joseph Lister (1827-1912), que había leído atentamente los trabajos de Pasteur, y que creía que estas infecciones se debían a gérmenes presentes en el aire, comprobó que la aplicación de compuestos como el fenol o el bicloruro de mercurio en el lavado del instrumental quirúrgico, de las manos y de las heridas, disminuía notablemente la frecuencia de infecciones post-quirúrgicas y puerperales.

Más tarde, Paul Ehrlich (1854-1919), concibió la posibilidad de que algunos de los compuestos de síntesis que la industria química estaba produciendo pudieran actuar como "balas mágicas" que fueran tóxicas para las bacterias pero inocuas para el hospedador y en 1909 informó de que el compuesto 606 (salvarsán) era efectivo contra la sífilis.

En 1874, el médico inglés W. Roberts había descrito las propiedades antibióticas de ciertos cultivos de hongos (Penicillium glaucum) contra las bacterias, e introdujo en Microbiología el concepto de antagonismo. pero fue Fleming quien, en 1929, logró expresar ideas claras sobre el tema, al atribuir a una sustancia química concreta (la penicilina) la acción inhibidora sobre bacterias producida por el hongo Penicillium notatum. Fleming desarrolló un ensayo crudo para determinar la potencia de la sustancia en sus filtrados, pudiendo seguir su producción a lo largo del tiempo de cultivo, y mostrando que no todas las especies bacterianas eran igualmente sensibles a la penicilina.

Inmediatamente comenzó una búsqueda sistemática de microorganismos del suelo que mostraran actividades antibióticas. En 1944 A. Schatz y S. Waksman descubren la estreptomicina, producida por Streptomyces griseus,

En la década de los 60 se abrió una nueva fase en la era de los antibióticos al obtenerse compuestos semisintéticos por modificación química de antibióticos naturales, paliándose los problemas de resistencia bacteriana a drogas que habían empezado a aparecer, disminuyéndose en muchos casos los efectos secundarios, y ampliándose el espectro de acción.

 Desarrollo de la inmunología

El primer acercamiento a la inmunización con criterios racionales fue realizado por el médico inglés Edgard Jenner (1749-1823), tras su constatación de que los vaqueros que habían adquirido la viruela vacunal (una forma benigna de enfermedad que sólo producía pústulas en las manos) no eran atacados por la grave y deformante viruela humana.

El primer abordaje plenamente científico de problemas inmunológicos se debió, de nuevo, a Pasteur. Estudiando la bacteria responsable del cólera aviar (más tarde conocida como Pasteurella aviseptica), observó (1880) que la inoculación en gallinas de cultivos viejos, poco virulentos, las protegía de contraer la enfermedad cuando posteriormente eran inyectadas con cultivos normales virulentos. De esta forma se obtuvo la primera vacuna a base de microorganismos atenuados. Fue precisamente Pasteur quien dio carta de naturaleza al término vacuna, en honor del trabajo pionero de Jenner. Años después, abordaría la inmunización contra la rabia, enfermedad de la que se desconocía el agente causal.

A finales del siglo XIX existían dos teorías opuestas sobre los fundamentos biológicos de las respuestas inmunes. Por un lado, el zoólogo ruso Ilya Ilich Mechnikov (1845-1916), que había realizado observaciones sobre la fagocitosis en estrellas de mar y pulgas de agua, estableció, a partir de 1883, su "Teoría de los fagocitos", tras estudiar fenómenos de englobamiento de partículas extrañas por los leucocitos de conejo y de humanos. Informó que existían fenómenos de eliminación de agentes patógenos por medio de "células devoradoras" (fagocitos) que actuaban en animales vacunados contra el carbunco, y explicó la inmunización como una "habituación" del hospedador a la fagocitosis. Esta teoría de los fagocitos constituyó el núcleo de la teoría de la inmunidad celular, de modo que la fagocitosis se consideraba como la base principal del sistema de defensa inmune del organismo.

Por otro lado, la escuela alemana de Koch hacía hincapié en la importancia de los mecanisnos humorales. Emil von Behring (1854-1917) y Shibasaburo Kitasato (1856-1931), a resultas de sus trabajos sobre las toxinas del tétanos y de la difteria, observaron que el cuerpo produce "antitoxinas" (más tarde conocidas como anticuerpos) que tendían a neutralizar las toxinas de forma específica, y evidenciaron que el suero que contiene antitoxinas es capaz de proteger a animales expuestos a una dosis letal de la toxina correspondiente (1890)

La conciliación de las dos teorías se debió a Almorth Wrigth y Stewart R. Douglas, quienes en 1904 descubren las opsoninas, anticuerpos presentes en los sueros de animales inmunizados y que, tras unirse a la superficie bacteriana, incrementan la capacidad fagocítica de los leucocitos.

La inmunoquímica cobra un gran impulso en las primeras décadas del siglo XX con los trabajos de Karl Landsteiner (1868-1943). Su primera contribución de importancia había sido la descripción, mediante reacciones de aglutinación, del sistema de antígenos naturales (ABC0) de los eritrocitos humanos (1901-1902), completada (en colaboración con Von Dungern y Hirzfeld), con las subdivisiones del grupo A y el estudio de su transmsión hereditaria.

 Origen y desarrollo de la virología

El botánico ruso Dimitri Iwanovski había observado (1892) que la enfermedad del mosaico del tabaco podía ser reproducida experimentalmente usando el fluido que atravesaba los filtros de porcelana que normalmente retenían a las bacterias, pero siendo incapaz de aislar y crecer el supuesto microorganismo, abandonó la investigación. Pocos años más tarde (1898), y probablemente sin tener noticias del trabajo de Iwanovski, Beijerink realizó experimentos similares con el mismo sistema, y en otro rasgo de su genio, enfrentándose a los conceptos de la época, avanzó la idea de que el agente filtrable (un contagium vivum fluidum, según su expresión), debía de incorporarse al protoplasma vivo del hospedador para lograr su reproducción. Este tipo de agentes infectivos que atravesaban los filtros de porcelana fueron

llamados en principio "virus filtrables", quedando más tarde su denominación simplemente como virus. Aquel mismo año de 1898 Loeffler y Frosch descubren los virus animales al comprobar que un virus filtrable es responsable de la glosopeda del ganado. En 1901 Reed descubre el primer virus humano, el de la fiebre amarilla, y en 1909 Landsteiner y Pope detectan el de la poliomielitis. A comienzos de siglo Copeman desarrolla su técnica de multiplicación de virus animales en embriones de pollo, con la que P. Rous aisla y cultiva el virus del sarcoma aviar (1911).

Los virus bacterianos fueron descubiertos en 1915 por F.W. Twort, si bien su trabajo no alcanzó la elegancia y claridad del desarrollado poco más tarde por el canadiense Félix d'Hérelle (1917); fue éste quien acuñó el término bacteriófago

Un importante avance metodológico para el estudio de los virus animales se debió a Enders, Weller y Robbins (1949), al desarrollar por primera vez un método para la multiplicación virásica sobre cultivos de tejidos de mamíferos, técnica que fue perfeccionada más tarde por el equipo de Renato Dulbecco.

En años recientes han sido descubiertos dos nuevos tipos de entidades infectivas, subvirásicas: T.O. Diener describió en 1967 la existencia de ARN desnudos infectivos en plantas, a los que llamó viroides, y en 1981 Prusiner puso de manifiesto que determinadas enfermedades de mamíferos se deben a partículas proteicas aparentemente desprovistas de material genético, a las que bautizó como priones.

El futuro

La microbiología, como ciencia experimental activa, tiene algo más de 100 años. Su pausa de progresos acelerados parece que continúa. La microbiología clínica y la virológica necesaria resolver los problemas de resistencia a los antibióticos y la evolución de nuevos virus; continua siendo un reto el control de las enfermedades infecciosas. La respuesta pueden ser nuevos antibióticos y otros agentes quimioterapicos, aunque algunos investigadores conceden mucha importancia a la mejora del sistema inmunitario natural. El camino que sigue los investigadores, cualquiera que sea, dependerá en gran medida de la tecnología del DNA recombinante.

Otra área que se desarrollara rápidamente en el futuro es la microbiología ambiental. Confiaremos de manera creciente en la biorremediación, utilizando microorganismos para eliminar los compuestos químicos tóxicos que hemos vertido a nuestro medio ambiente.

El mundo subvisible de los microorganismos es enorme y diverso. Incluso, la mayoría todavía no han sido identificados o nombrados. Nos benefician de muchas maneras, pero persisten problemas no resueltos y surgen constantemente nuevos retos. Se requieren muchos más microbiólogos para atacar los problemas que aparecerán seguramente a lo largo del siglo XXI.

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