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Lectura N1:

Alexander Fleming y el descubrimiento de la penicilina

Cmo nos podemos proteger de la infeccin de manera segura?

Tras el estallido de la primera guerra mundial, la pregunta an se volvi ms urgente.

En el frente de batalla, fallecan ms soldados vctimas de infecciones causadas por

las heridas, que en las trincheras. Fue entonces cuando el problema adquiri un

inters particular para el bacterilogo escocs Alexander Fleming destinado al

laboratorio de un hospital de campaa en Francia. Haba llegado recomendado por

sus superiores por su experiencia como mdico privado en Londres. All haba

establecido un prspero negocio tratando la sfilis de artistas famosos con un nuevo

compuesto llamado salvarsn (que significa el que salva mediante el arsnico), y se

le ocurri que podra hallarse algo parecido que fuera igualmente til contra las

infecciones que resultaban tan devastadoras en las trincheras.

Fleming naci en una regin rural y remota de Escocia en 1881, pas gran parte de

su infancia en contacto con la naturaleza. Para el futuro cientfico, la experiencia fue

formativa. inconscientemente aprendimos muchsimo de la naturaleza, observ

posteriormente, refirindose a l y a sus hermanos.

Por influencia de su hermano mayor anunci su intencin de estudiar medicina,

despus de conseguir las mximas calificaciones de ingreso, Fleming poda elegir

entre tres facultades de medicina distintas. Eligi St. Mary donde tuvo la oportunidad

de estudiar con Almroth Wright (1861-

1947), el brillante investigador que en 1896

desarrollo la vacuna contra la tifoidea.

Despus de 1918, retom sus

investigaciones y docencia concentrando la

mayor parte de su investigacin en

desarrollar un antisptico eficaz.

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En el proceso descubri la lisozima, un enzima que se encuentra en muchos fludos

corporales, como las lgrimas. Aunque posea propiedades antibacterianas naturales,

tena poco efecto sobre los agentes infecciosos ms fuertes. A finales de 1928 su

atencin se haba dirigido en gran parte al estudio de las bacterias estafilococos.m

Cuando se fue de vacaciones, por algn razn se olvid de guardar sus cultivos de la

bacteria Staphylococcus aureus en las estufas, donde se hubieran mantenido calientes

Llegamos a este punto y vale la pena explicar un poco la disposicin del laboratorio.

Como a Fleming le era casi imposible abrir su ventana, sola dejar la puerta abierta

para que circulara un poco de aire. Dicha puerta daba a un tramo de la escalera y en

el piso de abajo haba otro laboratorio que estaba siendo usado por un joven miclogo

irlands, C.J. La Touche, cuya puerta se abra al mismo tramo de la escalera. Por

entonces, La Touche estaba trabajando con un moho que como se demostrara, tena

propiedades muy interesantes.

Tambin el tiempo fue propicio, durante la ausencia de Fleming. Londres se vio

afectada por una temperatura inslitamente fra, seguida inmediatamente de un

retorno de calor, un ciclo que hizo que las esporas del laboratorio de La Touche

florecieran en su nuevo hogar del piso de arriba.

Cuando Fleming regres de sus vacaciones en septiembre, empez a desechar

algunas de las placas de Petri que haba dejado fuera de la estufa. De ordinario, la

contaminacin en el trabajo bacteriolgico es lo que para los agricultores son las

malas hierbas. Cuando un cultivo est contaminado,

normalmente el primer instinto de un cientfico es

desecharlo y empezar de nuevo. Y esto es exactamente lo

que Fleming se dispuso a hacer en una especie de

limpieza rutinaria.

Fue entonces cuando, despus de haber tirado los cultivos

contaminados, observ un halo claro que rodeaba las

colonias amarillo verdosas del hongo que haba

contaminado accidentalmente la placa. Desde luego, en

ese momento no tuvo manera de saber que una espora de una rara variante de un

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hongo denominado Penicillium notatum haba llegado arrastrada por el viento desde el

laboratorio de micologa del piso de abajo.

Era sorprendente que en una distancia considerable alrededor del crecimiento del

hongo, las colonias de Staphylococcus aureus mostraran lisis (disolucin o

destruccin de las clulas), escribi Fleming. Lo que antes haba sido una colonia

bien desarrollada de Staphylococcus aureus era ahora una tenue sombra de lo que

fue. Se dio cuenta de que esa lisis, era la responsable de decolorar las bacterias.

Dedujo correctamente que el hongo deba haber liberado una sustancia que

simultneamente destruy los microorganismos existentes e inhibi su crecimiento

ulterior. Pues bien, este descubrimiento, que literalmente fue extrado de los desechos,

iba a cambiar el curso de la historia.

Pero hizo falta un cientfico perspicaz como Fleming para observar en primer lugar el

inslito efecto del halo y despus reconocer su significado. Este fue su momento de

eureka!, resultado de una combinacin de intuicin personal y de razonamiento

deductivo. Sus largos aos de preparacin haban dado sus frutos.

Fleming no haba descubierto Penicillium, la existencia de este gnero de hongo no

era ningn misterio y se conocan bien sus efectos. En 1871, el cirujano ingls Joseph

Lister se dio cuenta por casualidad de que el hongo poda detener el crecimiento de

grmenes. Otros dos investigadores (John Tyndall en 1875 y D. A. Gratia en 1925)

tambin haba advertido la accin antibacteriana del hongo.

Pero, al igual que Lister, no parece que apreciaran la importancia sus observaciones,

ni realizaron los experimentos necesarios para descubrir por qu exactamente el

hongo mataba a las bacterias. Una de las razones por las que la ciencia no avanza de

manera continuada en una especie de macha inexorable de progreso es que los

descubrimientos a veces se pasan por alto, o son desacreditados porque no

concuerdan con la sabidura convencional. En cierta medida esto fue lo que sucedi

con la penicilina

Fleming haba a prendido otra de las lecciones fundamentales de la ciencia (parte de

su preparacin de conocimiento): que a menudo es tan importante saber qu

preguntas plantear como buscar las respuestas. Cuando explicaba su papel en el

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descubrimiento siempre haca gala de su caracterstica modestia: Mi nico mrito es

que no pas por alto la observacin y segu el tema como bacterilogo.

Lo que tambin result evidente es que no bastaba con realizar un descubrimiento

notable; si haba de tener algn uso prctico, deba investigar tambin la sustancia con

la que de manera tan fortuita haba dado.

Fleming, que no se caracteriz nunca por utilizar una prosa encendida, sencillamente

seal: Me interes lo suficiente para continuar con el asunto.

En su diseo experimental Fleming incluy observaciones

microscpicas del hongo. Su examen microscpico le

proporcion la pruab final de que el hongo perteneca a un

gnero de hongos llamado Penicillium (que en latin significa

cepillo).

Supuso entonces que el hongo secretaba un jugo que mataba

a las colonias de las bacterias, lo que significaba que tendra

que buscarlo en el caldo de cultivo en el que creca. Para ello,

filtr parte del hongo y dej caer gotas en la placad donde

crecan las colonias de Staphylococcus aureus. Pasadas varis

horas, las bacterias murieron, desapareciendo directamente ante sus ojos mientras las

estaba observando a travs de ocular de su microscopio. Su siguiente paso fue

encontrar la mnima parte de la sustancia que era necesaria para eliminar las

bacterias, diluyendo el caldo que contena el hongo.

Cuando lo prob a la centsima parte de su concentracin original, qued satisfecho al

ver que segua funcionando tan bien como antes. Continu diluyndolo cada vez ms,

y cuando lleg a ochocientas veces su concentracin original, sigui conservando su

potencia letal contra las bacterias. Adems, la milagrosa sustancia era arias veces

ms potente que el cido fnico puro que, aunque mataba las bacterias, tambin

quemaba los tejidos. Fleming y sus colegas repitieron el procedimiento con

neumococos, las bacterias que causan la neumona, y obtuvieron los mismos

resultados sorprendentes.

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Entonces se pregunt qu ocurrira si expona parte de su propia saliva a la sustancia

que formaba el Penicillium notatum. Puesto que la saliva est llena de todo tipo de

bacterias, supuso que tendra un efecto pronunciado. Puso la muestra de saliva en

una placa de Petri con agar y la coloc en l estufa. Como esperaba, colonias de varios

tipos de bacterias crecieron rpidamente. Despus aadi penicilina. Algunas colonias

fueron eliminadas, otras continuaron creciendo. Las que fueron destruidas eran

evidentemente sensibles a la penicilina.

En otros experimentos encontr que, mientras que la penicilina era eficaz contra las

bacterias que causaban la fiebre tifoidea, la disentera y determinadas infecciones

intestinales, funcionaba bien contra las bacterias que causaban la neumona, la sfilis,

la gonorrea, la difteria y la escarlatina.

No obstante, aunque el caldo de Penicillium haba demostrado sus cualidades en el

laboratorio, la siguiente cuestin era si funcionara igual de bien en los seres humanos.

Pero antes Fleming deba demostrar que era seguro. Para buscar posible efectos

txicos, prob el caldo en ratones y conejos, inyectndoles un poco con una jeringa en

las orejas. Pero ni ratones ni conejos presentaron efectos negativos.

En 1932, Fleming haba abandonado su trabajo con la penicilina. Aunque su nombre

se vera asociado para siempre con su descubrimiento, posteriormente no particip en

la investigacin de purificacin del antibitico. Sin embargo, se asegur de

salvaguardar la inslita cepa de Penicillium notatum para la posteridad y continu

facilitando muestras del hongo a otros investigadores.

Fuentes de informacin recomendada

1. Horvitz L, Eureka. Descubrimientos cientficos que cambiaron el mundo. 3 edicin. Barcelona: Paids; 2003.

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Preguntas

1.- Qu condiciones favorecieron que se produzca el fenmeno que Fleming observ

en las placas con Staphylococcus aureus.?

2.- Describa las etapas de mtodo cientfico aplicadas al descubrimiento de la

penicilina.