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Una ventana abierta al mundo

orreoulio 1975 (año XXVIII) Precio : 2,80 francos franceses

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TESOROS

DEL ARTEMUNDIAL

101

Año Internacional

de la Mujer

república de corea Bailarina en danza ritualo

Como un torbellino de telas y de miembros, lleno al mismo tiempo de vigor y de graciarefinada, este dibujo de Kim-Hong-do, pintor coreano de fines del siglo XVIII, nos ofrece elvivo retrato de una bailarina coreana ejecutando una danza ritual. Kim-Hong-do nos hadejado varias series de extraordinarios dibujos en que el artista reproduce los paisajes desu tierra y los diversos aspectos de la vida popular y evoca a los «Inmortales», grandesfiguras de la mitología, la religión y la historia coreanas. El que aquí ofrecemos se conservaen el Museo Nacional de Seúl.

El

JULIO 1975 AÑO XXVIII

PUBLICADO EN 15 IDIOMAS

Español Arabe Hebreo

Inglés Japonés Persa

Francés Italiano PortuguésRuso Hindi Neerlandés

Alemán Tamul Turco

Publicación mensual de la UNESCO

(Organización de las Naciones Unidas parala Educación, la Ciencia y la Cultura)Venta y distribuciónUnesco, Place de Fontenoy, 75700 París

Tarifa de suscripción anual : 28 francos

Tapas para 11 números : 24 francos

Los artículos y fotograflas de este número que llevan elsigno © (copyright) no pueden ser reproducidos. Todoslos demás textos e ilustraciones pueden reproducirse, siempreque se mencione su origen de la siguiente manera : "DeEL CORREO DE LA UNESCO", y se agregue su fechade publicación. Al reproducirse los artículos y las fotos deberáhacerse constar el nombre del autor. En lo que respecta a lasfotografías reproducibles, serán facilitadas por la Redacciónsiempre que el director de otra publicación las solicitepor escrito. Una vez utilizados estos materiales, deberánenviarse a la Redacción tres ejemplares del periódico o revistaque los publique. Los artículos firmados expresan la opiniónde sus autores y no representan forzosamente el punto devista de la Unesco o de la Redacción de la revista.

Redacción y Administración

Unesco, Place de Fontenoy, 75700 París

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Redactores

Español : Jorge Enrique AdoumFrancés : Philippe OuannèsInglés : Roy Malkin

Ilustración : Anne-Marie Maillard

Documentación : Christiane Boucher

Composición gráfica

Robert JacqueminLa correspondencia debe dirigirse al Director de la revista

Página

EL NUEVO MUNDODE LA MICROBIOLOGÍA

por EHe L. Woilman

DON MICROBIOY SU FAMILIA NUMEROSA

Historieta ilustrada

por Jean-Marie Clément y Safoura Assia

17 LOS MICROBIOS, ARMA EFICAZCONTRA LAS ENFERMEDADES MICROBIANAS

por Oganes V. Baroyan

21 LOS LABORIOSOS MICROBIOS

por Kei Aríma

24 EN LA BASE MISMA DE LA NATURALEZAUN EJEMPLO DE COEXISTENCIA PACIFICA

por John Roger Porter

26 NUESTROS ANTEPASADOS LOS MICROBIOS

Arquitectos y guardianes de la biosfera

por Jan Wilhelm M. La Rivière

29 INVISIBLES BASUREROS Y METALÚRGICOS

por Albert Sasson

31 LA UNESCO CONTRIBUYE AL DESARROLLOMUNDIAL DE LA MICROBIOLOGÍA APLICADA

por Edgar J. DaSilva y Fabian Fernandes

32 CARTA A UN MICROBIOLOGO EN CIERNE

por Carl-Göran Héden

2 TESOROS DEL ARTE MUNDIAL

Año Internacional de la Mujer

Bailarina en danza ritual (República de Corea)

Nuestra portada

Este número de El Correo de la Unesco estádedicado al importante papel que la micro¬biología desempeña en el mundo modernoy a los servicios cada vez mayores que losmicroorganismos, domesticados por loscientíficos, prestan al hombre en la esferade la salud, la agricultura, la industria,etc. Los artículos del número han sidopreparados con la cooperación del Comitéde Expertos sobre Microbiología Aplicadade la Comisión Mixta Unesco-ICRO (Orga¬nización Internacional de InvestigacionesCelulares). En cuanto aldibujo de la portada,forma parte de la historieta ilustradasobre la microbiología que incluímos eneste número con el título de Don Microbioy su familia numerosa (véase la nota de lapág. 5, arriba).

Dibujo de Jean-Marie Clément

© El Correo de la Unesco 3

Las fotografías de esta página ilustran unacuriosa artimaña de la naturaleza. El sonriente

rostro de arriba y la frase «Have a happy day»(Buen día) no son obra de ningún artista.Por sorprendente que parezca, ambos estánconstituidos a base de formas naturales

tomadas del material genético de grandesbacterias (bacteroides) encontradas en las

. raíces de un cacahuete o maní. Al examinar

con un poderoso microscopio los tejidos delas raíces de la planta, los científicos dellaboratorio de bioquímica aplicada del Depar¬tamento de Investigaciones Científicas e In¬dustriales de Nueva Zelandia se extrañaron

viendo la gran frecuencia con que el materialgenético de esas bacterias se presentaba enforma de letras del alfabeto latino. Con

m ¡orografías tomadas de esas letras losmicrobiólogos Alan S. Craig y K. L. Gilesformaron la frase «Have a happy day». Lamicrografía de la derecha muestra un tipode bacteria en una sola célula de raíz de

cacahuete, en la que las letras «genéticas»del alfabeto (señaladas con flechas) aparecíanentre otras muchas formas.

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Foto © Departamento de Investigaciones Científicas e Industriales, Nueva Zelandia

Este número, inhabitual por su presentación, sehalla enteramente ilustrado con dibujos (excepciónhecha de las páginas 2 y 4). Los han realizadoespecialmente para El Correo de la Unesco unapareja de científicos : Jean-Marie Clément y suesposa Safoura Assia. Jean-Marie Clément es inves¬tigador del Centro Nacional de InvestigacionesCientíficas de Francia. Safoura Assia, irania, está

especializada en genética. Mediante el dibujo yutilizando el lenguaje de todos los día«, ambosbiólogos nos dan a conocer las principales familiasde microorganismos y el papel- que desempeñan

o que pueden desempeñar en la vida del hombre.No serán seguramente sólo los niños los únicos alos que resulte útil esta humorística iniciación ala microbiología moderna.

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EL

NUEVO

MUNDO

DE LA MICROBIOLOGÍA

por Elie L. Woilman

ELIE L. WOLLMAN, geneticista e inves¬tigador francés, es profesor del InstitutoPasteur, de París, de cuya subdirección seencarga desde 1966. Ha escrito, en colabo¬ración con François Jacob, una obra impor¬tante sobre La sexualité des bactéries

(Masson, París, 1959). Su campo de inves¬tigación principal es la genética de las bac¬terias y de los bacteriófagos.

EN la segunda mitad del siglo XVII,el comerciante de paños holandés

Antonie Van Leeuwenhoek, a travésde los microscopios que él mismofabricaba, descubrió el mundo insospe¬chado de los microorganismos, loscuales le impresionaron tanto por suextraordinaria ubicuidad como por lasuma diversidad de sus formas.

Dos siglos más tarde, Luis Pasteurdemostraba el papel que los micro¬organismos desempeñan en los pro¬cesos naturales. Todo el mundo quedóasombrado de que tan diminutos seresfueran los responsables de tantosfenómenos que hasta entonces habíansido considerados como inexplicables,fenómenos a veces beneficiosos, como

la producción del vino y la cerveza,otras perjudiciales, como numerosasenfermedades de animales y hombres.

Durante mucho tiempo esta diver

sidad de efectos producidos por losmicroorganismos retuvo la atenciónde los investigadores. Su importanciapara la salud pública, las industriasalimentarias y la agricultura era talque se estudiaban más los microbiospor lo que hacían que por lo que eran.

Entretanto, el mismo Pasteur habíapuesto de manifiesto la especificidadde la acción de los microorganismos:cada fenómeno particular (cada enfer¬medad, por ejemplo) era debido-S unaespecie particular. Los microbiólogos,especialmente a impulsos de RobertKoch, se dedicaron a ultimar los mé¬todos que les permitiesen cultivar,aislar y caracterizar las especies micro¬bianas.

En el caso de las bacterias, resultórelativamente fácil. A fin de posibilitarsu estudio, y de una manera empírica,por lo general, se fueron elaborando ^

5

Lo que les debe la microbiologíaANTONIE VAN LEEUWENHOEK (1632-1723), naturalista holandés. Fabricante ycomerciante de paños, se servía del cuentahilos (especie de microscopio paracontar los hilos), lo que sin duda explica su pasión por las lentes de aumento. Lasfabricaba cada vez más potentes, hasta que pudo descubrir los cuerpos «infini¬tamente pequeños», es decir los microbios, así como las levaduras y los glóbulosde la sangre.

LUIS PASTEUR (1822-1895), químico y biólogo francés. Precursor genial dela microbiología, logró explicar la acción general de los microorganismos.Su nombre ha quedado unido al descubrimiento de la vacuna contra la rabia(1885). Estudió la enfermedad de los gusanos de seda, llamada pebrina, des¬cubrió los estafilococos y elaboró una vacuna contra el carbunclo.

ROBERT KOCH (1843-1910), médico alemán. Descubrió el bacilo de la tuber¬culosis, que lleva su nombre, y el Vibrio comma, transmisor del cólera. Porsus notables trabajos, que hicieron posible luchar contra esas dos plagas, obtuvoel Premio Nobel de Medicina en 1905.

ELIAS MECHNIKOV (1845-1916), zoólogo y biólogo ruso. Premio Nobel deMedicina en 1908 por sus trabajos sobre inmunología, se le deben importantesdescubrimientos, como el de la fagocitosis, función mediante la cual algunascélulas animales absorben los microbios y los digieren.

CARLOS JUAN FINLAY (1833-1915), médico cubano. Su descubrimiento prin¬cipal fue el de la transmisión de la fiebre amarilla por los mosquitos (confir¬mado posteriormente por los trabajos del norteamericano Walter Reed), loque iba a permitir aislar el virus de esa enfermedad y poner coto a sus estragos.

SIR ALEXANDER FLEMING (1881-1955), médico y bacteriólogo inglés. Ya en1928, al estudiar los mohos, descubrió que uno de ellos segregaba una subs¬tancia, la penicilina (que inhibe la temible acción nociva de los estreptococos),cuya extracción realizaron en 1939 Boris Chain y Howard Florey, científicosingleses con quienes Fleming compartió el Premio Nobel en 1945.

una" gama de procedimientos y demétodos. En cambio, una cierta clasede microorganismos, agentes de enfer¬medades como la rabia o la polio¬mielitis, permanecieron invisibles almicroscopio y no pudieron cultivarseen medios artificiales; a éstos se lesdio el nombre de virus filtrantes porqueatravesaban los más finos filtros

(más tarde se suprimió el adjetivo).

Los bacteriólogos constataron laextraordinaria diversidad de las pro-

. piedades de los organismos que estu-' diaban. En efecto, algunas bacterias

sólo podían desarrollarse en mediosorgánicos muy complejos; otras, encambio, crecían en medios sintéticos

simples. Algunas únicamente se desa¬rrollaban en presencia del aire (bacte¬rias aerobias) y otras nada más queen su ausencia (bacterias anaerobias).Unas se aclimataban a medios muyácidos, otras a medios alcalinos; aelevadas temperaturas unas, a bajastemperaturas otras.

La microbiología ofrecía por consi¬guiente un vasto campo de estudios.A partir de ella y a su alrededor, ibancristalizando otras disciplinas: la viro¬logía, como acabamos de ver, en queel agente infeccioso sólo podía sercultivado dentro de un medio ambiente

sensible (planta, insecto, animal); laepidemiología, que estudiaba la dise¬minación de los microorganismos en lanaturaleza, sus mecanismos de pro¬pagación y los métodos para contro¬larla; la quimioterapia, que investigabalas formas de lucha contra los micro¬

organismos, etc.

Las bacterias y la biología celular:la unidad del mundo viviente

Durante mucho tiempo la micro¬biología se desarrolló con relativaindependencia respecto de las demásdisciplinas biológicas. El objeto deéstas era el estudio de los organismos

pluricelulares complejos, diferenciados.

Fue necesario esperar a que nacie¬ran la fisiología y la bioquímica celularpara que pudieran establecerse rela¬ciones entre el mundo microbiano y elresto del mundo viviente.

Las bacterias son organismos uni¬celulares. Son muy pequeñas y, porello mismo, poco accesibles a laobservación directa o a la experimen¬tación en un individuo aislado. Consti¬

tuyen, pues, un caso que en generalconcierne no a los individuos sino a

poblaciones numerosas: un cultivoapenas visible, en un medio líquido,contiene alrededor de diez millones de

unidades por centímetro cúbico. Lasbacterias, por último, se multiplican porsimple división. Han sido todos estoscaracteres los que durante largo tiempolas han mantenido fuera del campo deestudio de la biología general.

Sólo fueron admitidas dentro de él

a partir del segundo cuarto del pre¬sente siglo. Efectivamente, cada bacte¬ria es a la vez una célula y un orga¬nismo. A partir de los alimentos que sele suministran a través del medio,crece y se divide dando lugar así alnacimiento de individuos idénticos a

la primera bacteria. Numerosas espe¬cies pueden cultivarse en mediosdefinidos, pudiendo obtenerse fácil¬mente cultivos abundantes y homogé¬neos. De este modo es posible seguirlas reacciones bioquímicas mediantelas cuales los alimentos se transforman

para dar origen a los constituyentesdel cultivo bacteriano.

Por otro lado, como hemos visto, elmundo bacteriano es muy diverso. Lasespecies bacterianas difieren por susexigencias nutricionales, por los ali¬mentos que son capaces de utilizar,por las fuentes de energía (química,luminosa) que emplean, por las sustan¬cias que pueden degradar. Todas estasreacciones se realizan gracias a los

catalizadores biológicos o, enzimas, queson gruesas moléculas proteínicas.

Cada una de estas enzimas poseeun carácter sobremanera específico ylleva a cabo una reacción determinada.

De ahí que sea posible, a partir deun cultivo de bacterias que se hareunido, desmenuzado y fraccionado,aislar diferentes enzimas, purificarlas,estudiar sus propiedades y reproduciren el tubo de ensayo las reaccionesbioquímicas que catalizan.

Se han podido así distinguir losmúltiples eslabones de las vías meta-bólicas por las cuales se efectúan lastransformaciones de los alimentos,además de la biosíntesis de los consti¬

tuyentes esenciales de la materia viva.De esta manera se ha constatado que,a pesar de la gran diversidad de tiposfisiológicos que se observa en elmundo bacteriano, existían profundasanalogías con las grandes vías meta-bólicas de los demás seres vivos, lo

cual confirmaba uno de los grandesconceptos de la biología: diversidad yunidad.

En efecto, las investigaciones reali¬zadas con las bacterias confirmaban

los resultados obtenidos paralelamentecon los tejidos animales y vegetales.A través de ellas volvían a aparecerlos mismos compuestos bioquímicose idénticas reacciones realizadas gra¬cias a las enzimas que ejercían unafunción semejante. Dentro de laextrema diversidad y complejidad devías metabólicas, aparecían encrucija¬das esenciales y compuestos claves.

Todas las células incluyen los mis¬mos constituyentes, siendo los princi¬pales las macromoléculas: los ácidosnucleicos y las proteínas. Entre losácidos nucleicos se distingue el ácidodesoxirribonucleico o ADN, que seencuentra en el núcleo de la célula,y los ácidos ribonucleicos, que halla¬mos sobre todo en el citoplasma.

6

PASTEUR

De izquierda a derecha : Foto Museo de Historia Natural, París. Foto Instituto Pasteur,Foto OMS. Foto Museo Histórico de Ciencias Médicas, La Habana. Foto OMS

Las proteínas son grupos molecula¬res compuestos de ácidos aminados(una veintena de ácidos en total). Entreellas las más importantes son lasenzimas, que constituyen la maquinariade la célula. Para que las célulascrezcan y se multipliquen es necesarioque los constituyentes celulares seansintetizados. Lo son merced a un con¬

junto de mecanismos de una grancomplejidad, a partir de los alimentossuministrados a la célula. Estos ali¬mentos son transformados mediante

reacciones enzimáticas que propor¬cionan a la vez los eslabones elemen¬

tales que van a servir para la síntesisy la energía necesaria para que esasmismas reacciones enzimáticas puedanllevarse a cabo.

Así, más allá de la extremada diver¬sidad con que se nos presentan losseres vivos, existen mecanismos fun¬damentales que les son comunes. Estaunidad profunda ha sido descubiertagracias a los microorganismos.

El encuentro de la bioquímicay la genética

Los primeros contactos entre la fisio¬logía microbiana y la fisiología de losorganismos superiores tuvieron lugarhacia los años treinta, a travésde los estudios de la nutrición. Se

observó entonces que ciertas sustan¬cias (aminoácidos, bases púricas opirimídicas, vitaminas) eran indispen¬sables para el crecimiento de los mi¬croorganismos y de los organismossuperiores.

Gracias sobre todo a los trabajos deAndré Lwoff en el Instituto Pasteur,de París, apareció la noción de meta-bolitos esenciales, es decir de sustan¬cias Indispensables a los seres vivos,y la noción correlativa de que los orga¬nismos a los cuales era necesario

abastecer resultaban incapaces derealizar la síntesis.

París. Foto OMS.

Esta noción fue aprovechada unadecena de años más tarde por Geor¬ges Beadle y Edward Tatum, de launiversidad de Stanford, California,para sus trabajos genéticos sobre elmoho Neurospora crassa.

A partir de los descubrimientos deGregor Mendel, los genetistas estu¬diaron los resultados de los cruces en

los organismos dotados de reproduc¬ción sexuada: los guisantes, el maíz,la mosca del vinagre o drosófila. Loscaracteres observados eran caracteres

morfológicos complejos: la coloraciónde las flores, el aspecto de lassemillas, la longitud de las alas, etc.

Habían establecido así la existencia

de unidades hereditarias o genes, dis¬puestos linealmente sobre los cromo¬somas contenidos en los núcleos de

las células. Cada carácter observable

era regido por un gene particular, perose ignoraba la naturaleza de los genesy la manera como el genotipo (la infor¬mación contenida en los genes) contro¬laba el fenotipo (el aspecto que pre¬sentaba el individuo).

El hongo Neurospora crassa puedeser cultivado en un medio definido.

Los cruzamientos pueden realizarse enraíces que presentan caracteres dife¬rentes y sus resultados analizados demanera cuantitativa. Beadle y Tatumtuvieron la idea de inducir, medianteage/ites mutágenos (rayos X o luzultravioleta), mutantes de Neurosporamuy exigentes en cuanto a factores decrecimiento, es decir incapaces dedesarrollarse en el medio sencillo queconviene a la raíz original.

Obtuvieron de este modo un grannúmero de raíces diferentes, caracte¬rizadas por una necesidad específicaen cuanto a factores de crecimiento.

Por medio de cruzamientos adecuados

demostraron que cada carácter nutri-cional está gobernado por un gene yque cada gene ocupa un lugar parti

cular en uno de los cromosomas de

la Neurospora.

Más aún, cada gene controla lasíntesis de una enzima particular quese halla presente en la raíz de origeno raíz salvaje y ausente en el mutante.Es la famosa hipótesis un gene-unaenzima que establecía la relación entrela genética y la bioquímica, el meca¬nismo por el cual el gene se expresacomo carácter.

Hasta ese momento, las bacteriashabían permanecido completamenteal margen de la genética. En efecto,las bacterias se reproducían por sim¬ple división, y no se conocían todavíalos mecanismos de transferencia gené¬tica que fueron descubiertos más ade¬lante. Sin embargo, en un cultivo debacterias se puede poner de manifiestola presencia de mutantes espontáneosque difieren del tipo general por talo cual carácter. Por ejemplo, en uncultivo de colibacilos, incapaz de uti¬lizar un azúcar (la lactosa, Lac ysensible al antibiótico de la penicilina(Pens), existen mutantes Lac+ capacesde utilizar la lactosa y otros Penrresistentes a la penicilina.

Tratando el colibacilo, que se des¬arrolla en un medio sintético simplepor agentes mutágenos, es posibletambién, como ha demostrado EdwardTatum, aislar mutantes nutricionalesexactamente como en el caso del

moho Neurospora. Esos mutantes sonenteramente comparables a los de estaúltima. Cada carácter se halla contro¬

lado por un gene que dirige la síntesisde una enzima específica.

Algunos años después, se descu¬brieron y analizaron numerosos meca¬nismos de transferencia genética deuna a otra bacteria. Los genes de lasbacterias se convirtieron en el ele¬

mento elegido para estudiar la natu¬raleza del material genético y losmecanismos de su funcionamiento.

k El material genético:el ADN y su función

Un fenómeno extraordinario descu¬

bierto en 1928 por el bacteriólogoinglés Fred Griffith había permanecidosin explicación durante mucho tiempo.Poniendo en contacto los neumococos

(agentes de la neumonía) con unextracto de neumococos de otro tipo,

éstos adquirían hereditariamente pro¬piedades del tipo que había servidopara obtener el extracto,

i Cerca de 20 años después, OswaldAvery y sus colaboradores del InstitutoRockefeller demostraron que la sus¬tancia activa era el ácido desoxirri-

bonucleico o ADN. El ADN es el

constituyente principal de los cromoso¬mas de todas las células. Se encuentra

en todas las bacterias y en un grannúmero de virus. El ADN es el material

genético. Es una molécula muy gruesa,un polinucleótido, constituido por unaconcatenación de bases de las cuales

dos son bases puncas (adenina yguanina) y otras dos bases pirimídicas(citosina y timina), relacionándose cadauna con un azúcar, el desoxirriboso, ycon un residuo de ácido fosfórico; elconjunto base-azúcar-ácido fosfóricoconstituye un nucleótido.

En 1953, en Cambridge, Inglaterra,Francis Crick y James Watson propu¬sieron un modelo de la estructura del

ADN. Según este modelo el ADN estáconstituido por dos cadenas comple¬mentarias enroscadas en forma de

hélice la una alrededor de la otra. Este

modelo explica todas las propiedadesque cabe estimar propias del materialgenético y la experiencia adquiridadesde hace veinte años ha demostrado

su validez. Se comprende en particularcómo el material genético se repro¬duce y perpetúa idéntico a sí mismode generación en generación.

En realidad, la expresión del men¬saje genético contenido en el ADN serealiza por medio de mecanismosextremadamente complicados que hansido elucidados gracias en particulara los trabajos de François Jacob yJacques Monod, del Instituto Pasteur.El ADN se encuentra en el núcleo.

La síntesis de las proteínas se realizaen el citoplasma, en regiones ricas enotro ácido nucleico, el ácido ribonu¬cleico o ARN que difiere del ADN enque el azúcar desoxirriboso es susti¬tuido por el riboso y la timina por lauracilina.'

Se ha demostrado que la' informa¬ción genética contenida en el ADN esprimero transcrita en forma de un ARN

mensajero que es una copia exacta delsegmento de ADN que trata de tra¬ducir. El ARN mensajero emigra delnúcleo hacia el citoplasma, donde sejunta a organitos particulares llamadosribosomas (porque están compuestosde ARN y proteínas). Al entrar en con¬tacto con los ribosomas, el ARN men¬sajero es traducido en una proteínaespecífica.

Los procesos de la transcripción yde la traducción genética obedecena mecanismos muy complejos y sehallan sometidos a sutiles regula¬ciones, a la manera de los circuitos

electrónicos. Según las condicionesdel medio o, en el caso de los orga¬nismos superiores, según la especia-lización de las células y los tejidos,es importante que tal reacción bio¬química se produzca o no se produzca,que tal enzima sea o no sea sinte¬tizada, que tal gene funcione o nofuncione.

Existen, pues, al lado de los genesque codifican para las enzimas, genesque intervienen en los diversos nivelesde los circuitos metabólicos para ase¬gurar la regulación.Los seres vivientes

más sencillos: los virus

Hasta aquí hemos tratado sobre todode las bacterias. Pero existe tambiénel vasto mundo de los virus. Estos han

sido durante mucho tiempo conocidossobre todo por sus efectos y, másparticularmente, como agentes de lasenfermedades de plantas, animales yhombres.

Los virus son los más sencillos entre

los seres vivientes. Poseen, en efecto,

la propiedad de reproducirse indefini¬damente, idénticos a sí mismos, perosólo pueden reproducirse en el interiorde una célula.

Un virus no es una célula. No dis¬

pone, en efecto, más que de un soloácido nucleico que proporciona lainformación genética del virus: algunosvirus contienen únicamente el ADN,

otros el ARN. Un virus no posee elmecanismo que permite su repro¬ducción. De ahí que deba utilizar el dela célula huésped. Su identidad y per¬manencia están aseguradas por elácido nucleico que es el único repro¬ducido por la célula huésped.

Nuestros conocimientos actuales

sobre los virus se deben en gran partea las investigaciones realizadas conlos virus que infectan las bacterias,los bacteriófagos. Muchas de lasnociones a que nos hemos referido eneste artículo, en particular las propiasde la esfera genética, han sido elabo¬radas gracias a las investigaciones

-sobre los bacteriófagos.

Algunos de ellos, al infectar lasbacterias, se multiplican y las des¬truyen. Otros bacteriófagos poseenigualmente la propiedad notable depoder integrarse dentro del materialgenético de la bacteria huésped quesobrevive: el ADN del virus se hainsertado en el ADN del cromosoma

bacteriano.

La bacteria transformada (llamadabacteria lisógena) perpetúa heredita¬riamente su material genético y el delvirus, al que se da el nombre de pro¬virus. Algunas veces, tras una muta¬ción, el provirus no puede pasar alestado infeccioso. Se vuelve defectivo

y no consigue perpetuarse más queen el estado de provirus.

Se conocen virus de animales queson capaces de provocar cánceres. Eneste caso, como en el de las bacterias,el ácido nucleico del virus se integraen un cromosoma de la célula: la ha

transformado en célula maligna. Sedesconocen los virus responsables delos cánceres humanos, pero se puede

suponer que, como en el caso de lasbacterias, algunos de ellos podrían serdebidos a provirus.

La utilización de cultivos celulares

ha originado grandes avances en lavirología. En efecto, la posibilidad dehacer crecer las células cultivadas las

hace accesibles a los métodos que handemostrado su eficacia en el estudio

de las bacterias y de sus virus.

La inmunología

La inmunología ha surgido como unade las ramas de la microbiología y dela patología infecciosa. Cuando unorganismo animal se halla infectadopor bacterias o virus, pone en juegomecanismos de defensa que le pro¬tegen contra una nueva infección.

Se trata en realidad de un fenómeno

mucho más general que la defensacontra las enfermedades infecciosas.

Cada especie animal, e incluso cadaindividuo en el interior de la especie,posee una identidad inmunológica ymecanismos que le permiten distinguiraquello que le es propio de lo quele es extraño. Lo ajeno puede ser tantoun agente infeccioso como una sus¬tancia proveniente de otra especie, oincluso la sangre o un órgano de unindividuo de la misma especie.

No es este el momento de describir

los complejos mecanismos de la res¬puesta inmunizadora. En todo caso, seobserva que esta respuesta puede serfavorable cuando se protege al indivi¬duo contra las influencias extrañas,pero también desfavorable cuando con¬duce a una sensibilización del individuo

(alergia, por ejemplo), a un accidentede transfusión o a un rechazo de

transplante.

El estudio de los microorganismos yde los efectos que producen ha apor¬tado, por consiguiente, una gran con¬tribución a la comprensión del mundoviviente. Gracias en particular a unaconstante colaboración entre el enfo¬

que genético y el enfoque bioquímico,ha sido posible desvelar la profundaunidad de los mecanismos fundamen¬

tales que presiden el funcionamientode los seres vivos.

Esta idea, implícita en la teoría dela evolución enunciada por Darwinhace poco más de un siglo, se veahora ratificada por un conjunto dehechos impresionantes. La revoluciónque así se ha producido en el campode las ciencias biológicas sólo puedecompararse con la explosión quesobrevino en las ciencias físicas, uncuarto de siglo antes, con el triunfode la física nuclear.

Este nuevo enfoque de los fenóme¬nos biológicos, que trata de analizarlossegún la estructura y la función delos compuestos químicos en juego, harecibido el nombre de biología mo¬lecular.

Tras los éxitos clamorosos obte¬

nidos en el estudio de los organismosmás simples, las bacterias y los virus,los conceptos y los métodos de labiología molecular se extienden hoydía al conjunto de las disciplinas bio- "lógicas y médicas.

El/e L. Woilman

8

El Correo

Don Microbio

y su familianumerosa

por Jean-Marie Clément

y Safoura Assia

(c) El Correo de la Unesco

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MICROBIOS

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CIENCIA AGRADECIDA

Los microbios,arma eficaz contralas enfermedades microbianaspor Oganes V. Baroyan

EL misterioso universo de los mi¬

crobios esos seres tan minús¬

culos que resultan invisibles a simplevista es un descubrimiento relativa¬mente reciente. Su estudio científicodata sólo de mediados del siglo XIX.

Y, sin embargo, tan corto periodode tiempo ha bastado para conseguiruna serie de brillantes victorias. En

efecto, pocas ciencias tienen un pasa¬do tan prestigioso como la microbiolo¬gía. Los nombres de pioneros comoLuis Pasteur, Elias Mechnikoff, JaimeFerrán, Robert KochK Edward Jenner,Carlos Finlay, Dimitri Ivanovski,Gaston Ramon, Alexander Fleming,Nikolai Gamaleya son ya, entre muchosotros, legendarios.

El vivo interés que eminentes sabiosde todo el mundo han manifestado

siempre por el estudio de los microor¬ganismos no es fruto del azar. Enefecto, debido a las afecciones yenfermedades contagiosas que provo¬can, estas ínfimas criaturas se hanmostrado siempre como los peoresenemigos del hombre.

Las largas hileras de cruces conque en la Edad Media la peste o«muerte negra» sembraba los cemen¬terios europeos tras exterminar a lamitad de la población del continente,los millares de personas aquejadas deceguera a causa de la viruela o eltracoma, los centenares y millares deniños paralizados por la poliomielitis,los millones de víctimas de la fiebre

amarilla, los veinte millones de muer¬

tes causadas por la epidemia de la lla¬mada «gripe española» a comienzos deeste siglo, son sólo unas cuantasmuestras de los desastrosos resulta-

OGANES V. BAROYAN, uno de

los más desta cados epidemiólogos soviéticos,fue subdirector general de la Organi¬zación Mundial de la Salud (OMS) de1961 a 1964. Actualmente es director del

Instituto Gamaleya de Epidemiología yMicrobiología de la Academia de CienciasMédicas de la Unión Soviética y director dela Facultad de Epidemiología del InstitutoSuperior de Formación Médica adscritoal Ministerio de Sanidad. Autor de numerosos

estudios y artículos sobre las infeccionesvirales, que se han traducido a varias lenguas,ha sido también consejero de las NacionesUnidas y de la OMS en cuestiones relativasa la prohibición de las armas bacteriológicas.

dos que las infecciones microbianastienen en su activo.

Y, no obstante, ya en las épocasmás antiguas los hombres se afanabanpor combatir las enfermedades conta¬giosas, pese a que ignoraban suscausas. Las primeras tentativas deinoculación voluntaria para protegersecontra la viruela datan de hace tres

mil años. Sin embargo, la lucha contralas enfermedades microbianas no llegóa ser eficaz más que con el desarrollode la experimentación y de la obser¬vación propiamente científicas.

Hasta ahora, los investigadores handescubierto y estudiado más de 2.500tipos de microorganismos. Segúnalgunos microbiólogos, esta cifra norepresenta más que una décima partede la «población invisible del planeta».Son, en efecto, incontables las comu¬nicaciones y trabajos científicos queanuncian el descubrimiento de nuevas

variedades. Al mismo tiempo, los espe¬cialistas profundizan incesantementesus conocimientos acerca de la consti¬

tución, las propiedades y el comporta¬miento de los microbios.

El universo de los microorganismospresenta una extraordinaria diversidad.Todos estos corpúsculos elementales

bacterias, hongos, virus poseenun rasgo común: su tamaño liliputiense.Todo es relativo, no obstante, porqueel mundo de lo infinitamente pequeñotiene sus «enanos», cuyas dimensionesno sobrepasan las de una moléculagruesa (no se ha logrado distinguirlosy fotografiarlos hasta hace pocotiempo, gracias al microscopio electró¬nico) y sus «gigantes», cuyo tamañose mide en mieras: son como las ba¬

llenas comparadas con las hormigas.

Una característica de los microorga¬nismos que a veces sorprende al inves¬tigador es su capacidad de acomo¬dación. Se los encuentra en lugaresinadecuados para la vida: en las capassuperiores de la atmósfera, en loshielos de la Antártida, en los chorroshirvientes de los geiseres e incluso enlos circuitos de refrigeración de losreactores nucleares.

Se multiplican a velocidades inima¬ginables. En 24 horas, un microorga¬nismo da nacimiento a 70 genera¬ciones. Para alcanzar el mismo resul

tado la humanidad necesitaría varios

milenios. Otra comparación no menosimpresionante: el planeta está hoypoblado por unos cuatro mil millonesde hombres, mientras que en sólounas cuantas gotas de un caldo decultivo cualquiera se hospedan casisiete mil millones de gérmenes.

Con este enemigo tan poco exigente,tan excepcionalmente vivaz y, por aña¬didura, invisible, la humanidad tieneentablado un duelo a muerte. Y ha

ganado paso a paso muchas batallas' decisivas. Las infecciones microbianashan cedido terreno: la difteria, la tosferina, la poliomielitis, el tétanos, laviruela, la peste, el tifus exantemático,entre otras, han experimentado en todo

. el mundo un declive radical y handesaparecido totalmente en los paísesdesarrollados. El número de enferme¬

dades contagiosas ha disminuido yson las enfermedades cardiovascu¬

lares las que tienen ahora el tristeprivilegio de ocupar el primer puestoen las estadísticas médicas.

Pese a ello, muchas enfermedadesinfecciosas no han perdido todavía sucarácter epidémico. Cada año se regis¬tran en el mundo hasta mil millones de

casos de infecciones de las vías respi¬ratorias y del intestino. En Asia, Africay América Latina siguen haciendoestragos numerosas enfermedadestropicales frente a las que un ejércitointernacional de investigadores intentaencontrar medios de prevención. Ynecesitamos también medidas eficaces

para luchar contra plagas socialescomo la gripe o la hepatitis infecciosa.

¿Con qué armas cuenta la medicinacontemporánea para librar esta ba¬talla? Señalemos de entrada que lapropia naturaleza ha provisto al hom¬bre de un «arma de autodefensa»

contra los agresores microbianos. Sinesta arma hace mucho tiempo quehabría perdido la batalla. En la sangre,en las paredes de los vasos sanguí¬neos, en los pulmones, en el hígado,en el tejido conjuntivo subcutáneo, entodo el organismo, hay células espe¬ciales que montan la guardia. Se aba¬lanzan sobre el microbio que penetraen el interior del organismo y lo de¬voran. El fenómeno de la fagocitosisfue descubierto en 1883 por el gran .científico ruso Elias Mechnikov, que r

17

Dibujos de Jean-Marie Clément © El Correo de la Unesco

observó la lucha entre los microbios yesas células protectoras que llamó«fagocitos» del griego fagein, comer.

Los fagocitos pueden desplazarselibremente por la sangre o la linfa, perocabe también que queden «fijados»a lo largo de los vasos. Según loscasos, se precipitan al encuentrodel microbio agresor o bien esperanpacientemente a que pase a su ladopara apoderarse de él y devorarlo.Estos «celosos limpiadores» son omni¬presentes y constituyen un medio dedefensa esencial para el organismo.

Pero hay más: desde que la infec¬ción irrumpe en el organismo, éste

elabora otro medio de defensa, for¬mado por los anticuerpos, que sonunas sustancias proteínicas muy parti¬culares. Los anticuerpos surgen comoreacción a la intrusión de proteínas yotras sustancias extrañas llamadas

«antígenos» una de cuyas varieda¬des son los microbios.

Con sutileza sorprendente, el orga¬nismo distingue sus propias proteínasde aquellas que no le pertenecen, a lasque elimina implacablemente.

Durante los últimos años se han

descubierto muchas cosas acerca de

los «mecanismos» profundos de lalucha contra los microbios. Otras

células especiales, llamadas linfocitos,son las encargadas de descubrirla presencia de proteínas extrañas.Fabricadas por la médula ósea con laayuda del bazo, de los ganglios linfá¬ticos y de algunos otros órganosy tejidos, los linfocitos circulan cons¬tantemente por la sangre. En deter¬minadas condiciones, una parte deellos se transforman en plasmocitos,células cuya característica esencial esla producción intensiva del orden demillares por segundo de esas molé¬culas proteínicas llamadas «inmu-noglobulinas» de que se componenlos anticuerpos.

A los anticuerpos incumbe la res¬ponsabilidad principal de la lucha con¬tra la agresión microbiana.

Una vez que han penetrado en elorganismo humano, los gérmenes tien¬den inmediatamente a multiplicarse ypropagarse. Al mismo tiempo, segreganvenenos extremadamente violentos,

las toxinas. Hay una multitud de toxi¬nas que paralizan el sistema nervioso,descomponen el intestino, destruyenlos glóbulos rojos y provocan espas¬mos. Entre ellas, hay una llamada«leucocidina» capaz de matar a losfagocitos.

Los anticuerpos, de los que sóloexiste un pequeño número de varie¬dades, libran un singular combate conlos microbios, atentos siempre a lasmaniobras del adversario. Algunosaglutinan e inmovilizan a los gérmenes,otros los disuelven y, finalmente, otrosneutralizan los venenos microbianos.

El resultado de la confrontación de¬

pende, por supuesto, de numerososfactores y, en primer lugar, del estadodel organismo, de su aptitud para re¬sistir la infección y, también, de laamplitud de ésta, es decir de la can¬tidad de microorganismos que ataquen

al individuo. Son las infecciones gene¬ralizadas o septicemias, cuya denomi¬nación es ya de por sí bastante elo¬cuente, las más difíciles de soportar.

No obstante, si todo acaba bien y elenfermo cura, subsisten en su orga¬nismo durante un tiempo variable, aveces a lo largo de toda la vida, anti¬cuerpos correspondientes a la infec¬ción que ha padecido.

Y es ahí donde nuevamente inter¬

vienen los linfocitos, algunos de cuyosgrupos conservan, sin por ello dejarde multiplicarse y de « rejuvenecerse »,la facultad de elaborar inmunoglobuli-nas contra su viejo enemigo vencido:el antígeno.

En « tiempo de paz » la cantidad deestas células disminuye, pero las quesubsisten se mantienen siempre enestado de alerta. Basta con que laantigua infección reaparezca para quelos anticuerpos refuercen sus filas yformen un ejército invencible frenteal que la enfermedad retrocede. Losmicrobiólogos dicen que en este casoel individuo ha adquirido una « inmu¬nidad ».

Pero, si nuestro organismo está pro¬visto de defensas tan perfectas, ¿cómose explican las pérdidas de millones devidas humanas a que antes hicimosreferencia?

Estas defensas, admirablemente or¬ganizadas, son sin duda perfectas,pero. ..sólo cuando el organismo estáinmunizado, cuando la aparición de losmicrobios desencadena todos los me¬

canismos protectores y la inmediatafabricación de anticuerpos. En cambio,cuando la infección microbiana se ma¬

nifiesta por vez primera, se planteauna prueba de velocidad en la que elenemigo no carece de ventajas: sonjustamente estas ventajas las que an¬taño le hacían tan temible.

Esto significa que si no existe inmu¬nidad hay que crearla artificialmente.Así nació uno de los principales méto¬dos de lucha contra las enfermedades

infecciosas: la vacunación, que hoyreviste una importancia capital.

El método es muy conocido. Se ino¬cula en forma de vacuna a un sujetoque goza de buena salud microbiospatógenos atenuados o muertos. Trasuna ligera indisposición que dura muypoco tiempo es como si la enfer¬

medad se padeciera en forma benigna,pero hay veces en que la vacuna noproduce ninguna reacción la inmu¬nidad surge en el organismo. En al¬gunos casos hace falta repetir la inyec¬ción para recordar al organismo los«códigos» y las «cifras» de los anti¬cuerpos indispensables.

Los tratamientos medicamentosos

son la segunda gran arma con quecontamos para luchar contra las enfer¬medades infecciosas; gracias a ellosse ha podido decidir favorablemente elresultado de innumerables combates.

El gran científico alemán Paul Ehrlichfue quien trazó con precisión el caminohacia el que había que orientar las .investigaciones. A su juicio, un medi- ^

18 19

k camento antiinfeccioso debía poseer laspropiedades de una «bala mágica»:destruir infaliblemente la bacteria sin

perjudicar al organismo.

La lista de medicamentos capaces

de ganarles la partida a los microorga¬nismos es larga. Nos referiremos sóloa dos tipos de remedios modernosparticularmente eficaces.

El primer grupo está constituido porlas sulfamidas, que fueron descubiertasen los años 30, pero cuyo empleo seha desarrollado sobre todo desde haceveinte años.

Su acción puede ilustrarse con lasiguiente fórmula: una piedra en vezde pan. En efecto, se trata de sustan¬cias con una estructura similar a la

de algunos elementos nutritivos indis¬pensables para las bacterias, perocuya composición es de todos modosalqo diferente. Al tragarse estas «ra¬ciones trucadas», las bacterias pere¬cen sin tener tiempo para saciarse.Imaginemos unos apetitosos panecillosen cuya masa se haya mezclado abun¬dante cantidad de arena y serrín.

Hoy las preparaciones sulfamídicasse han perfeccionado: su toxicidad hadisminuido, al igual que sus efectossecundarios sobre el organismo, y seestán elaborando nuevas variedades

de acción prolongada que sólo requie¬ren la ingestión de un comprimidodiario, a veces menos, en lugar delos tres o cuatro de antes.

Con el descubrimiento del segundoqrupo de medicamentos, los antibió¬ticos, la medicina entró en una

nueva era. Sus inventores explotaronuna idea lanzada por Pasteur y Mech-nikov combatir lo viviente con lo vi¬

viente. El principio activo que sirvepara impedir el crecimiento de losmicrobios es un producto segregadopor otros microbios.

Muchos lectores recordarán el entu¬

siasmo provocado por la aparición delprimer antibiótico: la penicilina. Gra¬cias a ella, los médicos pudieron man¬tener a raya la meningitis, la septi¬cemia, la pulmonía y otras muchasenfermedades. Pero algunas bacterias

. su número ha aumentado considera¬

blemente con el tiempo se volvie¬ron indiferentes a la presencia de esteantibiótico. Diversas modificacionesde estructura permitieron elaborarotros antibióticos, pero al poco tiempoaparecieron a su vez bacterias resis¬

tentes a las nuevas sustancias.

Seqún la juiciosa comparación delcientífico soviético Boris E. Votchal,la situación así creada recuerda larivalidad entre Barbicane y Nicholl enla novela de Julio Verne De la Tierraa la Luna. Barbicane inventaba obu-

ses cada vez más mortíferos y Nichollblindajes cada vez más gruesos e im¬penetrables.

De esta manera los micoorganismoshan aprendido a tener a raya a lospreparados medicamentosos utilizados

contra ellos. Casi simultáneamente, seha comprobado en la práctica la ne¬cesidad de llevar a cabo determina¬

das correcciones en la vacunación, ya

que este método, pese a estar san¬cionado por el tiempo, acarrea diver¬sos tipos de complicaciones.

Durante mucho tiempo los científicosno han podido explicar el fenómeno dela resistencia de los microorganismosa los antibióticos, aunque los meca¬nismos fuesen conocidos a grandesrasgos: se trata de una pérdida tem¬poral o definitiva, por parte de losgérmenes, de su sensibilidad ante losagentes antimicrobianos.

En la actualidad se presta cada vezmayor atención a los «plasmidos», ele¬mentos genéticos particulares que setransmiten de una bacteria a otra. Se

supone que los plasmidos favorecenla elaboración por algunos microorga¬nismos de enzimas que inhiben laacción del antibiótico. De ahí que elobjetivo número uno de los investi¬gadores sea elaborar sustancias ca¬paces de «oponerse» a la resistanciade los microorganismos.

Una amplia experiencia en vacuna¬ciones preventivas en masa confirmade manera rotunda su papel capitalen la profilaxis de numerosas enfer¬medades infantiles y otras afecciones,como las enfermedades tifoideas yparasitarias. Pero no es menos evi¬dente que la vacunación puede iracompañada de reacciones secunda¬rias y de complicaciones que no po¬demos admitir en el nivel que hanalcanzado los conocimientos médicos.

Nuestro principal adversario es, aeste respecto, el tipo de alergia quepuede definirse como hipersensibili-dad del organismo a las sustanciasmedicamentosas y, sobre todo, a lossueros y vacunas.

Los progresos científicos actualesnos permiten pensar que contaremoscon vacunas mucho mejores, que noprovocarán ni reacciones secundariasni accidentes y que serán vacunasquímicas preparadas a partir de antí-genos «protectores». Un miembro dede la Academia de Medicina de la

URSS, Pavel Zdrodovski, ha pro¬puesto ya la. aplicación de vacunasde este tipo contra el tifus y las fie¬bres tifoideas. Para elaborar vacunas

análogas contra la peste, la tubercu¬losis, etc., investigadores de otrospaíses utilizan en particular las mem¬branas de las células microbianas.

Vacunas «vivientes», sobre todo

contra la viruela, el sarampión y larabia, están actualmente en una fasemuy avanzada de estudio. Estas va¬cunas contienen sustancias acceso¬

rias desprovistas de acción inmuniza-dora. Por otro lado, se ha demostradoen fecha reciente que los microorga¬nismos utilizados pueden subsistir enel organismo que los hospeda y sercausa de una infección crónica.

De ahí que las 'sucesivas vacuna¬ciones que son incontestablementeun medio eficaz para renovar, al cabode algún tiempo, una inmunidad envías de desaparición pueden no .estar exentas de efectos sobre el or¬

ganismo, por lo que. conviene practi¬carlas sólo en aquellos casos en queestán verdaderamente indicadas.

De esta manera, nuevos problemasvienen a sustituir a otros ya resuel¬tos. La inmunología ciencia queestudia los medios de defensa del ser

vivo nació de la investigación delas reacciones de rechazo que losmicrobios suscitan en el organismo.El célebre bacteriólogo francés Char¬les Nicolle escribía hacia 1936 quelos hombres del futuro «sabrán de¬

fenderse y preservar cada vez mejora sus familias y animales domésticoscontra la loca e indisciplinada horda delas enfermedades infecciosas».

Hoy los inmunólogos han ensan¬chado el campo de sus investigacio¬nes, para incluir en ellas el estudiode problemas de un interés capitalpara la humanidad, como el trasplantede órganos y tejidos y el tratamientode los tumores malignos.

Oganes V. Baroyan

20

Los laboriosos microbiosDesde la medicina hasta

la perfumería y el gas,una gran variedad de útiles tareas

por Kei Arima

LOS microorganismos saben uti¬lizar en las formas más diversas

todos los elementos naturales. Esta

capacidad de asimilación de que sehallan dotados ha hecho que resultaraposible la vida en la tierra. Sin em¬bargo, el hombre empieza apenas aconocer el modo de aprovechar elinmenso potencial que contienen losgenes de los microorganismos.

Desde que terminé mis estudios enla Universidad de Tokio, vengo traba¬jando en investigaciones microbioló-gicas. En los 30 años últimos he pre¬senciado espectaculares progresos enla utilización de los microorganismos.

IQAfl 1QRÍ1 *-a mavor'a de los prin-l3tlrl3JU chales antibióticos fue¬ron descubiertos en este decenio yconstituyen su logro más caracterís¬tico. (Véase el artículo de la página 17.)La principal utilización de los antibió¬ticos es el tratamiento de las infeccio¬

nes bacterianas. Pero la apariciónconstante de nuevos antibióticos ha

ensanchado la gama, que ahora abarcatambién enfermedades provocadas porhongos, rickettsias y grandes virus.Añadiendo antibióticos a los piensosse mejora el crecimiento de los ani¬males, pero el uso de los antibióticoscorrientes con ese fin acelera la apari¬ción de bacterias resistentes a ellos.

Para obviar tal fallo, se han elaboradociertos antibióticos reservados exclusi¬vamente a los anímales.

KEI ARIMA es profesor de microbiologíaaplicada de la Universidad de Tokio. Susinvestigaciones en la esfera de la microbio¬logía durante los treinta años últimos le hanpermitido efectuar algunos descubrimientosimportantes, entre ellos el de un cuajo abase de enzimas que actualmente se empleaen gran escala en la industria quesera. Esvicepresidente de la comisión de micro¬biología de la Organización Internacional deInvestigaciones Celulares (ICRO), que desdesu fundación colabora con la Unesco, y

consejero del proyecto de cooperaciónregional de ésta última para la enseñanza delas ciencias fundamentales en Asia sudo¬riental.

Más recientemente se ha recu¬

rrido a un antibiótico, la bleomicina,para tratar ciertos cánceres, y cabeesperar que en el futuro se descubrannuevos antibióticos capaces de comba¬tir esta enfermedad. Por su parte, larifampicina ha modificado radicalmenteel tratamiento de la tuberculosis y,

probablemente, el del tracoma.

IQCn IQCn El adelanto más notableI üüU" 1 00U conseguido en estosaños fue el empleo de los microorga¬nismos para' llevar a cabo transforma¬ciones químicas que resulta difícil oimposible realizar en tubos de ensayo.

En 1950, por ejemplo, Hench descu¬brió que la cortisona hormonal surtíaefectos muy notables en el tratamientode la artritis reumática, lo que produjouna gran demanda de cortisona. Parala producción de ésta a partir de laprogesterona, una sola transformaciónrequería diez reacciones químicas dis¬tintas, cada una de ellas con un rendi¬miento muy bajo. En 1956, Petersonllevó a cabo con pleno éxito esta trans¬formación en una sola operación, conun rendimiento de casi ciento por

ciento, . gracias al moho Rhyzopus ni¬gricans. A partir de entonces se utilizanlos microorganismos para producirotras muchas hormonas esteroides.

1QRfl-1Q7fl durante este decenio,IdOU'ld/U las investigaciones des¬embocaron en la producción en granescala de aminoácidos y nucleótidosmediante la fermentación microbiana.Los aminoácidos son elementos prin¬

cipales de las proteínas y los nucleó¬tidos del ARN (ácido ribonucleico), quedesempeña un papel decisivo en latransmisión de los mensajes genéticosen las células vivas. (Véase el artículode la página 5.)

Producir cereales más nutritivos.Nueve de los veinte aminoácidos son

indispensables para el hombre. Lasproteínas de los cereales son inferioresa las de los animales porque carecende algunos de los aminoácidos esen¬ciales. Se puede, pues, mejorar elvalor nutritivo de un régimen alimen¬ticio basado en los cereales, comple¬mentándolo con los aminoácidos quefaltan.

Aunque los aminoácidos esencialesse pueden sintetizar químicamente, taloperación es una fuente de despilfarroya que produce dos formas distintasde cada uno de ellos, difíciles de sepa¬rar. Por fortuna, los microorganismossólo producen la forma adecuada.

El problema que plantea el empleode microorganismos para producircomercialmente aminoácidos estriba

en que existen refinados mecanismosreguladores que les impiden producirmás de lo que necesitan. En ciertoscasos, cuando la concentración de unaminoácido alcanza un determinado

nivel, tales mecanismos coartan todasíntesis ulterior, fenómeno que seconoce con el nombre de inhibición

retroactiva.

Aunque admiremos el refinamientode esos controles naturales, hemos debuscar el modo de eludirlos, esquivar¬los o suprimirlos, si queremos que losmicroorganismos produzcan grandescantidades de aminoácidos. Hemos de

encontrar la manera, valga la compa¬ración, de introducir un diminuto des¬tornillador en una máquina de preci¬sión en tan sólo una milésima de milí¬

metro para modificar la dirección delmetabolismo.

A este problema le han dedicadoespecial atención los microbiólogosjaponeses, que han discurrido variosmétodos muy hábiles para lograr pre¬cisamente ese objetivo.

En 1965, S. Kinoshita, S. Udaka,K. Tanaka y K. Nakayama consiguieronaislar una bacteria que, cultivada enlas debidas condiciones, podía produ¬cir grandes cantidades de una cono¬cida sustancia aromatizante, el ácidoglutámico, a partir de la glucosa.

La irradiación, de esa misma bacte¬

ria produjo un mutante, gracias al cualpuede obtenerse en gran cantidad unasustancia llamada lisina. Ahora bien,

la lisina tiene su importancia. En efecto,es uno de los tres aminoácidos esen¬

ciales de los que carecen el trigo y elmaíz. Añadiéndoles un 0,25 por cientode lisina, se mejora su valor nutritivoconvirtíéndolos en un equivalente dela leche. La adición de lisina es de

gran utilidad en la cría de animales.

Aromas para alimentos insípidos.Desde los tiempos más remotos se uti¬lizan en el Japón las algas y el bonitoen polvo para sazonar los alimentos.Desde principios de siglo se sabe queel elemento que confiere esa virtudaromática a las algas es el ácido glu¬támico o, en el caso del bonito, la salhistina del ácido inosínico. Aunque laproducción del ácido glutámico seconvirtió en una gran industria, no sehizo gran cosa con respecto al ácidoinosínico hasta que, en 1955, K. Saka-guchi y A. Kuninaka descubrieron que .dos nucleótidos el ácido inosínico ^

21

k 5 y el ácido guanílico 5 son eficacesaromatizantes que, mezclados con elglutamato, tienen un efecto mayor quecuando se utilizan solos.

De ahí que la producción de estosnucleóticos presentara gran interés.También en este caso se logró el obje¬tivo perseguido gracias a un micro¬organismo, a un moho. Este mohoutiliza una de sus enzimas para des¬componer el ARN de una levadura(producida con los residuos de laindustria de la pasta de madera) enagentes aromatizantes. Esta mismaenzima existe en el veneno de las ser¬

pientes pero es mucho más prácticoemplear el moho.

Mediante la producción en granescala de estas sustancias, unos ali¬mentos anodinos, que son no obstantenecesarios para atender las necesi¬dades alimentarias del mundo, puedenresultar más sabrosos.

Enzimas y quesos. Las proteínasconocidas con el nombre de enzimas

aceleran en las células las reacciones

que desembocan en la síntesis de losaminoácidos y los nucleótidos. Se co¬nocen 1.500 clases distintas de enzi¬

mas; cada una de ellas desempeña supropio papel específico en el procesode síntesis. Ciertas enzimas se produ¬cen comercialmente, por ejemplo, paraemplearlas como ácidos digestivos,para la conversión de almidón en glu¬cosa o para aclarar el zumo de man¬zana. Últimamente se han descubierto

nuevas aplicaciones de ciertas enzimasobtenidas a partir de microorganismos.

Anualmente se dedica el diez porciento de la leche producida en todoel mundo a la fabricación de unos

cinco millones de toneladas de quesos.La operación más importante para latransformación de la leche en quesoes la coagulación de la proteína, quetradicionalmente se efectúa mediante

la adición del cuajo, una enzima pro¬cedente del estómago de los terneroslactantes.

En otros tiempos se sacrificabanunos 40 millones de terneros al año

para la obtención de cuajo. Pero, aconsecuencia de la escasez de carne

de vaca en el pasado decenio, losganaderos prefieren ahora criar terne¬ros hasta de uno o dos años. Como la

producción de queso se ha duplicadoen los quince años últimos, la industriaquesera se enfrenta con una escasezde cuajo.

En 1960, S. Iwasaki y yo consegui¬mos aislar un moho que podía produ¬cir en grandes cantidades una potenteenzima análoga al cuajo. Basta conun gramo de la preparación purificadapara producir 700 kilos de queso. Deeste modo un microbio ha contribuido

no sólo a transformar la industria

quesera sino además a acrecer lasreservas mundiales de carne de vaca.

Alimentos y piensos. Los microorga¬nismos pueden sintetizar proteínas apartir de diversas sustancias que sonproductos residuales de la industria.También pueden producir proteínas

varios miles de veces más rápidamenteque los animales y las plantas.

En 1963 A. Champagant utilizó unalevadura para producir industrialmenteproteínas monocelulares a partir de laparafina, que es un producto residualdel refinado del petróleo. En estasproteínas están bien equilibrados losaminoácidos esenciales. Son ricas en

vitaminas y su valor nutritivo es simi¬lar al de los fríjoles o la harina depescado; han sido ensayadas conéxito, para comprobar su seguridad deutilización, en cerdos y gallinas.

Si se convirtiera en proteína toda laparafina disponible, se podrían obtenerunos 700 millones de toneladas.

Por otra parte, la producción de pro¬teínas monocelulares exigiría unasuperficie de tierra mucho menor queotras múltiples soluciones que se ofre¬cen al problema alimentario mundial.Cada año, un crecimiento demográ¬fico equivalente a 70 millones de per¬sonas requiere el consumo de 2 millo¬nes más de toneladas de proteínas. Síestas proteínas procedieran de la soja,se necesitarían 40 millones de hectá¬

reas simplemente para producir esos2 millones de toneladas. Mediante el

empleo en gran escala de proteínasmonocelulares, bastaría para obtener¬las con dos mil tanques de 200 metroscúbicos, que abarcarían menos de unahectárea de terreno.

Población. Uno de los medios más

importantes para la planificación de lafamilia es la pildora anticonceptiva. Lamayoría de ellas están formadas pordos hormonas esteroides derivadas de

una sustancia química llamada diosge-nina, que se extrae de un ñame quecrece en estado silvestre en ciertas

zonas montañosas de México y deAmérica Central. Se producen al añounas 700 toneladas de diosgenína,pero su costo está aumentando rápida¬mente debido a una excesiva explota¬ción de esta planta silvestre y al hechode que su cultivo es largo y difícil.

Existen, sin embargo, otras sustan¬cias naturales que tienen una estruc¬tura esteroide y que podrían conver¬tirse en hormonas de ese tipo. Elcolesterol es una de tales sustancias.

Se extrae el colesterol de la grasa delana de oveja, a razón de unas 70.000toneladas anuales. Para transformar el

colesterol en esas hormonas, hay queseparar una cadena lateral integradapor 7 átomos de carbono, dejandointacto el núcleo esteroidal. Esto es

muy difícil de conseguir empleando losmétodos químicos clásicos. Por ello,hace unos diez años, M. Nagasawa yyo emprendimos la búsqueda de micro¬organismos capaces de realizar tandelicada transformación.

Centramos preferentemente nuestraatención en una bacteria que pudieradividir los enlaces de carbono del

colesterol, incluidos los del núcleoesteroidal. La operación siguiente con¬sistió en cultivar esas bacterias en

presencia de elementos químicos queinhibieran selectivamente a las enzi¬

mas responsables de la separación.

Después de ensayar unos 200 deesos elementos químicos, descubrimosque uno de ellos, el dipiridilo, impedíala destrucción del núcleo a la vez queseparaba la cadena. Este fenómenopermitió una muy eficaz producción deandrostano a partir del colesterol.Como el androstano se puede conver¬tir fácilmente en otras hormonas este¬

roides, esperamos que la industrializa¬ción de este proceso incrementará lasexistencias de los siguientes pro¬ductos:

anticonceptivos orales ;

' hormonas adrenales, utilizadasen el tratamiento de la artritis reumá¬

tica y otros tipos de inflamación;

hormonas que aceleran el desa¬rrollo de los tejidos del cuerpo en elhombre y en los animales. En el hom¬bre se utilizan para estimular la recu¬peración de los tejidos que han sufridodaños, por ejemplo después de unaoperación quirúrgica, y en los animalespara aumentar la producción de carne;

' hormonas sexuales masculinas yfemeninas, utilizadas en la terapéuticade sustitución, especialmente en laancianidad.

Microbiología y medio ambiente. Losmicroorganismos pueden desempeñarasimismo un papel capital en la lim¬pieza del medio ambiente. Ejercen unafunción importante en los principalesmétodos de tratamiento de las «aguasnegras»: el de los fangos biológica¬mente activos, el de la filtración y elde la fermentación (véase el artículode la página 29).

En el primero de esos métodos setratan los residuos líquidos a unatemperatura que favorece la propaga¬ción de bacterias y protozoos. Trasello se colocan esos microorganismosen un limo, produciéndose unas masasque absorben las sustancias orgánicase inorgánicas, las cuales, en presenciadel oxígeno, se descomponen en anhí¬drido carbónico y agua. El mayordefecto de este método es que el grannúmero de células microbianas produ¬cidas engendra una contaminaciónsecundaria.

El segundo método es el de la filtra¬ción o escurrimiento. Se distribuyenlos desechos sobre una superficie depiedras o bloques, que quedan rápida¬mente cubiertos con una fina capa delimo, en la que hay microorganismosque aseguran una oxidación muy efi¬ciente. En las capas más profundas losresiduos se descomponen anaeróbica-mente. Este método es similar al fenó¬

meno que ocurre de modo naturalen los ríos. Es sencillo, barato y noproduce una cantidad excesiva delodos, pero es relativamente lento,salvo que se utilice energía eléctricapara el tratamiento.

Estos dos tipos de tratamiento delos residuos requieren la presencia deun volumen adecuado de aire. En el

tercer método la fermentación metá-

nica , se emplea un tanque cerradoen el que no entra el oxígeno. En estemétodo un solo tipo de bacteria con-

22

PUEDO

TAMBIÉN

FABRICAR ALI-

iMENTOS PARA LOSHOMBRES

5^5b=o

MUY BIEN

MUY BIEN

Dibujos de Jean-Marie Clément © El Correo de la Unes

vierte los residuos orgánicos en sus-tandas como los ácidos orgánicos.Tras ello, las bacterias metánicastransforman los ácidos orgánicos enmetano y anhídrido carbónico.

El inconveniente de este método es

su lentitud: se requieren normalmentediez días para la descomposición totalde los residuos. La ventaja estriba enque se puede recuperar más del 80 porciento de la energía que contienen esosresiduos, en forma de gas metano, uti-lizable como combustible limpio.

Los microorganismos, fuente deenergía. La descomposición por fer¬mentación metánica de la totalidad de

los desechos de los seres humanos ydel ganado en los Estados Unidospermitria satisfacer el 3 por ciento desus actuales necesidades de energía.

Se ha calculado, además, que si secultivaran algas para la fermentaciónmetánica en un cinco por ciento de lasuperficie de Estados Unidos, esasalgas proporcionarían materia primasuficiente para que el metano satis¬ficiera todas las necesidades de ener¬

gía del país en el año 2020.

Estas últimas aplicaciones de losmicroorganismos se deben a su capa¬cidad de biodegradación. A diferenciade lo que ha ocurrido con las faculta¬des sintetizadoras de los microorga¬nismos, los científicos han contribuido

muy poco a mejorar lo que éstos soncapaces de hacer de un modo naturalen esta esfera.

Por ejemplo, cuando se descubrió elmoho Pénicillium notatum, producía20 unidades de penicilina por mililitro.Su subsiguiente «domesticación» multi¬plicó por mil los rendimientos. Encambio, no podemos citar éxitos simi¬lares en el empleo de microorganismoscon fines de biodegradación.

Los microbiólogos deberían dedi¬carse ahora a solventar problemascomo los siguientes:

' elaboración de métodos eficaces

para convertir los nitratos en nitrógenoatmosférico, ya que los nitratos de lasinstalaciones de depuración y los deorigen agrícola están acumulándosecon exceso en nuestros ríos y lagos,provocando un déficit de oxígeno y,consiguientemente, la putrefacción;

' elaboración de un método de

lodos activos gracias al cual la ener¬gía obtenida mediante la descomposi¬ción bacteriana no entrañe la producrción de un exceso de lodos;

selección de microorganismosespecialmente adaptados a la descom¬posición de polímeros y sustanciastóxicas.

Conclusión. Aunque hemos logradociertos progresos en la domesticaciónde los microorganismos, estamos sóloen los comienzos. Desde 'su. apariciónen la tierra hace 40.000 millones de

años, los microorganismos han pasadopor un número infinito de generacionesy se han adaptado a todos los mediosimaginables de nuestro planeta. A con¬secuencia de ello, llevan en sí un granacervo de información sobre el modo

de salvar lo más eficazmente posiblelos diversos obstáculos físicos y quí¬micos. Esta información está ahora a

nuestro alcance. Gracias a ella será

posible solventar muchos de los pro¬blemas más acuciantes a que ha dehacer frente la humanidad.

Kel Arlma

23

En la base misma de la Naturaleza

Un ejemplode coexistencia pacíficapor John Roger Porter

SE olvida a menudo que todaslas formas de vida, desde los

más pequeños microorganismos hastalas plantas y los animales mayores,practican los más diversos tipos deasociaciones, que comprenden desdela ayuda mutua a la competición.

Pero, justamente, de ahí. provieneese delicado equilibrio que existe en lanaturaleza entre las especies vivientes,así como entre ellas y su medioambiente. También los ciclos naturales

dependen de ese fenómeno (véaseel artículo de la página 26).

Los microorganismos conocidos enla naturaleza suman varios millares de

especies. Estas especies puedenactuar unas sobre otras, e inclusosobre las formas de vida superiores.Los efectos de tales interacciones son

neutros, benéficos o nocivos; oca¬sionan diversos cambios en unas u

otras, y también en el medio ambiente.

Un ejemplo muy conocido de rela¬ción naturalmente benéfica entre dos

microorganismos nos lo ofrece elliquen. Un alga y un hongo se asociany unidos forman una estructura quese asemeja a una planta; esta estruc¬tura crece lentamente hasta hacerse

visible a simple vista. El alga y elhongo pueden cultivarse por separadoen laboratorio; pero en la naturalezase encuentran siempre unidos enestado de liquen. Hace tiempo secreía que el liquen era un solo y únicoorganismo.

Los liqúenes están muy extendidos.Pueden encontrarse en los peñascos,

JOHN ROGER PORTER, microbiólogonorteamericano, es presidente de la comi¬sión de microbiología de la OrganizaciónInternacional de Investigaciones Celulares(ICRO). Profesor de microbiología de laUniversidad de Iowa (Estados Unidos), seha destacado particularmente por su descu¬brimiento de las funciones de las vitaminas

en la nutrición bacteriana y por haber sidodurante muchos años uno de los promotoresde las aplicaciones económicas de la micro¬biología en los países en vías de desarrollo.Ha publicado numerosos artículos sobre lamateria de su especialidad y de 1951 a 1961fue director de la revista norteamericanaJournal of Bacteriology.

en los árboles y en otros objetossólidos. En condiciones extremas,como las del desierto o las regionespolares, pueden constituir la forma devida predominante; en efecto, su resis¬tencia al calor, al frío y a la seque¬dad es extraordinaria.

Debido a la lentitud de su creci¬

miento, los geólogos los utilizan paracalcular la edad de los objetos gla¬ciares. Pero los liqúenes son tambiénextremadamente sensibles a la conta¬

minación atmosférica y desaparecenrápidamente de las zonas industriales,cuando las condiciones dejan de serlesfavorables. De esta manera puedenservir de señal de alarma a los ecó¬

logos para detectar los daños cau¬sados al medio ambiente.

Sucede a menudo que los microorga¬nismos mantienen relaciones benéficas

con formas de vida superiores. Enefecto, las plantas y animales lesproporcionan un entorno favorable.Pero las diversas partes de una planta,de un animal o incluso de un órganodifieren física y químicamente. Puedehaber ambientes que favorezcan adeterminados tipos de microbios perono a otros. Las plantas y los animalesposeen también mecanismos de de¬fensa variados, susceptibles de impe¬dir la invasión de determinados mi¬

crobios o de estorbar su crecimiento.

Los tallos y las hojas de plantasque brotan en un clima seco poseencon frecuencia un revestimiento bri¬

llante que les ayuda a retener lahumedad. Es posible que este revesti¬miento sea también la causa del

pequeño número de microbios que seencuentran en la superficie y a losque impide penetrar en el interior.

Bajo . los trópicos, muchas plantasacuáticas y marinas tienen grandescantidades de microbios en sus tallos

y hojas; ello se debe al medioambiente húmedo en que se des¬arrollan. Frecuentemente contraen en¬

fermedades y han de soportar otrasmuchas dificultades a causa de los

microorganismos.

Las raíces de las plantas se encuen¬tran en un medio en el que la humedad

es de ordinario menos variable y elalimento más abundante que en el aire.Se encuentran en asociación perpetuacon microorganismos. Algunos sólotienen un ligero efecto sobre el creci¬miento de la planta y otros le sonextremadamente benéficos. Pero aún

hay otros que pueden ser enorme¬mente nocivos y provocar, por ejem¬plo, enfermedades de la raíz en loscereales, los árboles frutales y lasplantas de jardín.

Entre las relaciones que los micro¬organismos establecen con las raícesde las plantas, debe citarse una parti¬cularmente interesante: la que existeentre las leguminosas y las bacteriasdel tipo Rhizobium (literalmente: quevive en las raíces).

Entre las leguminosas existen plan¬tas económicamente importantes: elesparto, el trébol, los altramuces, losfrijoles, los guisantes, la soja. Lasbacterias, dispuestas en cadena, soncapaces de invadir las raíces de estasplantas, provocando la formación denodulos. En los nodulos las bacterias

extraen sus alimentos de la planta, losazúcares por ejemplo, y a cambioconvierten el nitrógeno atmosférico(N2, inasimilable por las plantas) enamoniaco.

El amoniaco es a su vez transfor¬

mado en ácidos aminados, materialesde construcción de todas las proteínas.Es muy frecuente que se cite el pro¬ceso de fijación del nitrógeno comouno de los mejores ejemplos conocidosde una simbiosis con beneficio mutuo.Es también una de las interacciones

biológicas más importantes que seproducen en la naturaleza: se estimaque alrededor de diez mil millones detoneladas de nitrógeno son fijadascada año en el mundo por los orga¬nismos vivientes, la mayor parte gra¬cias a este proceso.

Ni la leguminosa ni el Rhizobiumson capaces de fijar el nitrógeno porsí solos. En cambio, la relación sim¬biótica entre ellos tiene como resul¬

tado hacer al nitrógeno atmosféricoaccesible a las plantas, proporcio¬nando proteínas a los hombres y a losanímales.

24

Otro tipo de simbiosis entre plantasy microorganismos es la raíz micorrizal.Se trata de una asociación entre un

hongo y la parte nutritiva de la raíz;en este caso el hongo acrecienta demanera notable la capacidad de laraíz para absorber los elementosnutritivos.

Existen varias clases de asocia¬

ciones micorrizales. Actualmente sólo

se han explotado un pequeño númerode ellas. Tales asociaciones ofrecen

amplias perspectivas para el futuro ydeben posibilitar una mejor utilizaciónde los elementos nutritivos escasos

y caros destinados a las plantas, conel consiguiente ahorro de fertilizantes.

Ciertas leguminosas pueden inclusoposeer dos sistemas simbióticos a lavez: uno para fijar el nitrógeno y otropara extraer los elementos nutritivosdel suelo.

Bacterias, hongos, protozoos y virusocasionan numerosas enfermedades a

las plantas. Las pérdidas así sufri¬das anualmente en la producción demadera, de fibra y de productos fores¬tales son tan considerables que unode los grandes problemas de nuestraépoca es el de luchar contra losefectos nocivos de los microorganis¬mos en los cultivos y los bosques.

Entre insectos y microorganismosexiste una gran variedad de asocia¬ciones. Tanto para unos como paraotros, algunas son útiles, otras perju¬diciales. Así, los coleópteros que tala¬dran la madera viven de los hongos

que depositan en sus túneles. Las hor¬migas pasan parte de su vida culti¬vando hongos.

Existen también microorganismosque viven en el cuerpo mismo de losinsectos; tal es el caso de los proto¬zoos que digieren la celulosa delintestino de las termitas. Pero los

insectos pueden ser atacados porenfermedades microbianas lo que nodeja de ofrecer ventajas; así, ciertosinsecticidas biológicos permiten neu¬tralizar determinados insectos perjudi¬ciales a las cosechas y a los bosques.

En general, los microbios son espe¬cíficos de un determinado insecto yno tienen efecto alguno sobre lasdemás formas de vida, al contrario

que la mayoría de los insecticidasquímicos en uso. Muchas especiesacuáticas, desde los protozoos a losgusanos y los moluscos y desde lasesponjas a los invertebrados supe¬riores, viven en estrecha asociacióncon microorganismos, en particular conalgas verdes que son capaces deutilizar la energía solar. Las algassintetizan el alimento para estas espe¬cies más o menos como lo hacen las

plantas para los animales. A cambioreciben elementos nutritivos elabo¬

rados por sus asociados.

Los animales, especialmente losmamíferos, poseen siempre una floramicrobiana «normal». Esta flora se

encuentra particularmente en las zonasdel cuerpo en contacto con el mundoexterior: la piel, las cavidades bucales,

la parte superior del tubo respiratorioy del tubo digestivo.

Si se observa una gota de saliva almicroscopio, resulta asombroso elnúmero y variedad de microorganismosque aparecen. El papel de la flora mi¬crobiana que se encuentra en la piel,en la boca o en las vías respiratoriassuperiores no se conoce bien. Se sabe,en cambio, que los microorganismosdel intestino ayudan a la digestión ysintetizan vitaminas importantes parasu anfitrión.

En el interior de los órganos, en lasangre o la linfa, habitualmente losmicroorganismos no tienen acceso. Sise encuentran en estos tejidos en can¬tidades significativas, hay normalmenteenfermedad.

Pero es en los rumiantes donde se

observa una de las relaciones más

benéficas entre microorganismos y ani¬males. Vacas, corderos, cabras, came¬llos, gamos y jirafas poseen unórgano especial llamado panza. Eneste órgano, la digestión de las mate¬rias vegetales complejas (la de lacelulosa, por ejemplo) se efectúa gra¬cias a la actividad de microorganismosparticulares. El alimento que entra enla panza se mezcla con la poblaciónmicrobiana y permanece allí de ochoa nueve horas.

Mientras tanto, las moléculas de lacelulosa y otros polisacáridos comple¬jos son fragmentados en azúcar porvarias especies de bacterias y de pro¬tozoos. En los azúcares producidos de

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Arquitectos, y guardianes de la biosfera

LOS microorganismos fueron losprimeros habitantes de la tierra.

De todo el dinero de la vida permí¬tasenos el símil son a la vez las

monedas más antiguas y las máspequeñas: existían ya abundantementeen los océanos hace cuatro mil mi¬

llones de años, y cabe considerarloscon razón como los antepasados detodas las demás formas vivas, incluidoel hombre.

La vida ha cobrado su diversidad

pasada y presente por medio de laevolución: unos cambios genéticosque se producen por casualidad lasmutaciones provocan variaciones,de entre las cuales el medio ambiente

escoge las que mejor se adaptan a él.Ahora bien, los microorganismos handesempeñado un papel dominante enla formación de nuestro medio am¬

biente actual, en particular en la com¬posición de la atmósfera.

Puede decirse que han influido en lavida terrestre de dos modos: en pri¬mer término, proporcionando molécu¬las capaces de transmitir el «recuerdo»de las experiencias ancestrales, elmaterial :genético básico; y despuésparticipando de manera indirecta en laselección ejercida por un medio am¬biente que rían contribuido a constituir.

Esta doble función del mundo mi¬

croscópico no constituye simplementeuna notable curiosidad histórica: hoycomo ayer, las formas vivas superioressólo pueden sobrevivir gracias a laactividad incesante de ese universo

invisible.

Las relaciones entre los diferentes

sectores de la vida se manifiestan

claramente en los ciclos del carbono,el oxígeno, el nitrógeno y el azufre.Estos elementos son los que, conjun¬tamente con el hidrógeno, el fósforoy algunos otros, constituyen las sus¬tancias que integran toda la vida. En

JAN WILHELM MAURITS LA RIVIERE,investigador holandés, es presidente de lacomisión internacional de ecología micro¬biana de la Asociación Internacional de

Sociedades de Microbiología y secretariode la comisión de microbiología de la Orga¬nización Internacional de InvestigacionesCelulares. Se ha especializado en el estudiode nuevos procedimientos para el trata¬miento de los desechos y las aguas resi¬duales, particularmente en los países en víasde desarrollo.

NUESTROS ANTEPASADOS

LOS MICROBIOSpor Jan Wilhelm M. La Rivière

cuanto a los ciclos, son los meca¬nismos mediante los cuales la materia

orgánica muerta se reconvierte y pro¬porciona los materiales que serviránpara construir la nueva vida. Los mi¬croorganismos son los principalesagentes de ese proceso.

En el cuadro de la página 28 seexpone el ciclo del carbono de unmodo simplificado. La materia orgá¬nica formada por fotosíntesis a partirdel anhídrido carbónico (C02) del aguay de la luz (producción primaria) sedebe, en la proporción de un 30 a un50 por ciento, a las algas microscópi¬cas del plancton oceánico y, al des¬componer los organismos muertos, losmicroorganismos proporcionan el 90por ciento del C02 que vuelve a laatmósfera. Si se interrumpiera esteproceso, el C02 contenido en la atmós¬fera se reduciría a la nada en un sigloy las plantas no podrían crecer.

Los microorganismos son la base dela productividad oceánica ya que elplancton es en el mar la primera fasede la cadena alimentaria y al mismotiempo los principales responsablesde la descomposición natural de losresiduos. En el cuadro puede verseasimismo que toda la vida animal repo¬sa en la vegetal, pero también que unay otra son inevitablemente, despuésde la muerte, presa de microbios quelas descomponen.

Ocurre, por lo demás, que ese ata¬que microbiano empieza antes de lamuerte; conocemos muy bien esosmicroorganismos demasiado celosos:se trata de los agentes de las enferme¬dades infecciosas. Pero en la masa

total de los microorganismos terres¬tres, que tiene el mismo orden de mag¬nitud que el de las formas de vida su¬periores, los elementos patógenos norepresentan ni siquiera un 0,1 porciento.

A veces, la descomposición no estotal o bien se produce de un modolento. Así ocurre en el fondo de los

lagos, y también cuando la presión esmuy grande, como en las simas de losocéanos. En tales casos puedencrearse productos como el humus olos combustibles fósiles (petróleo,metano).

Por último, hay que tener presenteque la fotosíntesis fabrica la cantidadexacta de oxígeno que requerirá elproceso de mineralización, lo cual

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pone de manifiesto las estrechas rela¬ciones existentes entre los dos ciclos,

el del carbono y el del oxígeno.

Cabe pues decir, para empezar, quetodo el oxígeno libre, presente en laatmósfera, está en perfecto equilibriocon la masa total de la materia orgá¬nica terrestre.

Afortunadamente, la materia orgá¬nica existente en los diversos tiposde sedimentos es tan abundante y tanfinamente diseminada que, aun cuandoel hombre quemara la totalidad de loscombustibles fósiles, la «cuenta co¬rriente» de nuestro oxígeno atmosfé¬rico sólo sufriría una reducción del

20,94 al 20,80 por ciento de concen¬tración.

El cuadro sobre el ciclo del nitrógenoindica que, en realidad, se trata dedos ciclos. Uno de ellos se limita al

agua y a los suelos. Los elementosnitrogenados minerales son extraídospor los microbios de los vegetales yde los animales muertos, que propor¬cionan con ello los materiales nitro¬

genados necesarios para la síntesisde nuevas plantas; los animales ynosotros mismos utilizamos con res¬

pecto al nitrógeno los servicios de losvegetales, exactamente igual que enel ciclo del carbono.

La segunda parte del ciclo obedeceal hecho de que uno de los elementosnitrogenados minerales, el nitrato,puede convertirse en nitrógeno libremediante una conversión microbiana.

Esta pérdida queda afortunadamentecompensada, ya que ciertos microorga¬nismos pueden convertir el nitrógenoen proteínas, con lo que queda cerradoel segundo ciclo.

Además, el nitrógeno atmosférico esabsorbido por los rayos... y por elhombre: las cantidades de amoníaco

y de nitratos producidas por la indus¬tria de fertilizantes alcanzan hoy elmismo orden de magnitud que el nitró¬geno fijado por las bacterias.

La actividad que despliegan losmicroorganismos en esos ciclos esconsiderable, tanto en cantidad como

en calidad. En efecto, todos los añosdevoran implacablemente el equiva¬lente de la producción total de laTierra en materia viva, vegetal y ani¬mal, superando así la capacidad delanimal más feroz que conocemos: elhombre.

El secreto de su poder radica en su

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CARBONO ">

Invisibles basureros

y metalúrgicospor Albert Sasson

SI, por una parte, los microorga¬nismos son los causantes de

diversas formas de contaminación

(como la proliferación de microbios enlas aguas y en los residuos industrialeslíquidos, la erosión de los monumentosy de los edificios, la contaminación delos alimentos, etc.), por otra resultanindispensables para la eliminación delos desechos orgánicos sólidos que sehallan en suspensión en las aguas.

La descomposición de los desechospor medio de los microbios constituyeel aspecto más notable de la micro¬biología industrial en todo el mundo,ya que la depuración y . aprovecha¬miento de las aguas residuales es deextremada importancia no sólo desdeel punto de vista sanitario sino tambiénen lo que respecta al ahorro de losrecursos hídricos.

La depuración biológica comienzapor un proceso de decantación secun¬daria: se vierten las inmundicias en un

recipiente digestor donde se lassomete a una fermentación que pro¬duce metano, un gas que se empleapara aumentar el poder calorífico delgas urbano. Después de tratados, losdesechos contienen gran cantidad desubstancias nutritivas, por lo cualse agregan a menudo a la basura afin de enriquecer el fertilizante obte¬nido de la descomposición de ésta.

Por otro lado, en numerosos paísesse están realizando experiencias sobrediversas especies de algas unicelularesque crecen en las aguas residuales.En el Japón, por ejemplo, se ha cons¬truido una fábrica para la obtención deagua pura utilizando con tal fin unasalgas que absorben el gas carbónicode las aguas residuales. La produccióndiaria de esta fábrica modelo es de

ALBERT SASSON, microbiólogo marroquí,es consultor del Departamento de Cienciasdel Medio de la Unesco. Ex profesor de lafacultad de ciencias de Rabat (Marruecos),es autor de varias obras entre las que cabemencionar El desarrollo y el medio ambientey El papel de los microorganismos en labiosfera y el porvenir de la microbiologíaaplicada, publicadas en francés.

9.087 litros de agua purificada y de27 kilogramos de algas que, por añadi¬dura, sirven para preparar un concen¬trado que se agrega a la alimentacióndel ganado. Ensayos similares de depu¬ración se están efectuando en un cen¬

tro de investigaciones del Instituto deMicrobiología de Praga.

Los desechos sólidos que se obtie¬nen por decantación de las aguas resi¬duales, al igual que la basura, puedenser fermentados en fábricas especial¬mente concebidas para ese objeto a finde producir fertilizantes ricos en unamateria biodegradable que constituyeun excelente abono de origen orgánicoy, al mismo tiempo, un fertilizante paramejorar las propiedades físicas de lossuelos.

Cada gramo de basura fresca con¬tiene millones de gérmenes. Su degra¬dación aerobia comprende diversasetapas al final de las cuales muerenlos microbios patógenos y los pará¬sitos; el fertilizante así obtenido con¬

tiene substancias antibíóticas y gér¬menes que no son nocivos para losmicrobios del suelo.

La acción de este fertilizante orgá¬nico refinado que se emplea endosis variables sobre las propieda¬des físicas de los suelos es notable:en los terrenos arenosos aumenta su

capacidad de retención tanto del aguacomo de los abonos, lo que mejora surendimiento (de 15 a 20 por ciento enel caso de los cítricos, por ejemplo).En los terrenos duros aumenta su per¬meabilidad impidiendo que se vuelvanfangosos durante las lluvias. Final¬mente, en los suelos en declive reduceconsiderablemente la erosión.

Gracias al tratamiento indicadopueden extraerse de 40 a 50 kilos de

fertilizante orgánico refinado de cada100 kilogramos de basura. Ahora bien,se calcula que en los países europeosla producción de basura oscila entre650 y 1.000 gramos por habitante y pordía. En el Brasil, aunque situado enuna región subtropical, es de 600 gra¬mos en las zonas urbanas; en Rabat,Marruecos, es de 500 gramos aproxi¬madamente.

En las regiones subtropicales y tro¬picales disminuye de modo considera¬ble en los pueblos y aldeas hasta 250gramos por habitante y por día. O seaque si tomamos como ejemplo unaciudad de 100.000 a 150.000 habitantes,siendo su producción bruta de basurade 50 a 70 toneladas diarias, podríanobtenerse de ella entre 17 y 25 tone¬ladas de fertilizante por día.

Los microorganismos y los metales.En la actualidad resulta evidente que,con muy raras excepciones, es difícilencontrar minerales de alto contenido

en cobre, níquel, cromo, estaño y mo-libdeno. De ahí que no resulte yaeconómicamente rentable tratar los

minerales de bajo contenido con losprocedimientos metalúrgicos aplicadosa los que poseen una concentraciónalta o, por lo menos, mediana. Encambio, pueden emplearse ciertosmicrobios para extraer dichos metalesdisolviéndolos en agua o en ácidosulfúrico.

Sabido es, por ejemplo, que los sul¬furas son a menudo lixiviados natural¬

mente y que dan soluciones de altocontenido metálico. Así es como,durante el siglo XVI, se recuperaba elcobre de un agua rica en este metal,en Anglesey, Gran Bretaña, y de lasaguas de avenamiento en Río Tinto,España, hace 300 años aproximada¬mente.

En la misma localidad española seaisló hace unos diez años una bacteria

que se asemeja al Thiobacillus ferroxi-dans. Esta especie fue descubiertatambién en las minas de carbón de

Pensilvania (Estados Unidos): la fuerteacidez de los líquidos de lixiviación dela pirita contenida en la hulla destruíala vegetación circundante.

Este fenómeno dio lugar a una seriede estudios sobre la lixiviación quepermitieron aislar la bacteria. Poste¬riormente un microbio idéntico fue

aislado de las aguas cupríferas deBingham Canyon, en Estados Unidos.Los trabajos de laboratorio demos¬traron entonces que los minerales azu¬frados que contienen por lo menosocho metales podían ser atacados por.ese germen.

29

ilW Para tener una idea de la impor¬tancia que reviste el proceso de lixi¬

viación microbiológica, conviene seña¬lar que en 1966 se obtuvieron en lasminas de Estados Unidos 370 millones

de toneladas de gangas de bajo conte¬nido de cobre. En 1965, el 10 por cientode la producción de cobre de ese paísse extrajo de esos cascotes tratadospor medio de microorganismos.

Se calcula en 1.000 dólares la tone¬

lada de cobre así recuperado (el preciode referencia en el mercado mundial

es de 1.400 dólares la tonelada). Enotras palabras, si se recuperara lamitad del 0,3 por ciento del cobrecontenido en una tonelada de gangas,la operación arrojaría una utilidad de600.000 dólares.

El proceso de lixiviación micro-biológica es, por tanto, perfectamenterentable desde el punto de vista eco¬nómico. Entre los diez países delmundo donde se emplea actualmentefiguran México, la Unión Soviética ylos Estados Unidos. En este último paísse utiliza tal procedimiento en onceminas de cobre.-"

Al igual que los microbios ferro-bacteriales, los tiobacilos pueden inter¬venir también en la extracción del

uranio de ciertos minerales como la

brannerita. El uranio, que se encuentraen una solución en forma de sulfato

de uranilo, puede extraerse de di¬versas maneras.

Una de ellas es la que se empleaen las minas de Stanrock, Canadá,donde se han obtenido in situ

7.500 kilogramos mensuales de óxidode uranio: en las galerías los minerosmojan las paredes donde actúan losmicrobios con una solución de la quese extrae el uranio una vez bombeada

a la superficie. Este procedimientoevita el problema de la conservacióny el transporte de considerables canti-tades de minerales sin gran valor,problema que se plantea inevitable¬mente cuando se emplean técnicas mástradicionales.

Suecia posee importantes depósitosde esquistos que contienen escasouranio; pues bien, no cabe duda deque el metal puede concentrarse me¬diante la acción indirecta de las bacte¬

rias. El coste de la operación no esrealmente excesivo si se tiene en

cuenta que el precio de la tonelada deuranio excede de 16.000 dólares. Y

como se prevé que hacia 1985 lademanda mundial de uranio será diez

veces mayor, su extracción por mediode la lixiviación biológica será un pro¬cedimiento absolutamente rentable.

Gracias a las bacterias heterótrofasse ha podido obtener una solución deloro contenido en las lateritas auríferas

del Africa occidental, donde un ele¬mento orgánico, soluble en butanol yproducido por la bacteria, forma uncompuesto con el oro.

En el Instituto de Metales Raros de

Irkutsk (Unión Soviética) los científicosestán estudiando los procedimientosbiometalúrgicos de disolución y preci¬pitación del oro. Según sus declara

ciones, el 30 por ciento del oro conte¬nido en el mineral fue extraído en

20 horas medíante el proceso desolución.

En lo que toca al manganeso, losminerales generalmente utilizados parasu extracción son óxidos, como la man-

ganita y la pirolusita. La oxidaciónpuede deberse a un proceso químicoo bioquímico; en este último caso esel resultado de unas bacterias perte¬necientes a los géneros Leptothrix yGalionella (ferrobacteríales). La lixi¬viación unida a una corrosión avanzada

permite extraer el metal de ciertosminerales de bajo contenido en man¬ganeso.

La utilización de los microorganismospara la extracción de algunos metalesofrece, entre otras, la ventaja derequerir escaso (o ningún) empleo deenergía, inversiones poco considera¬bles y reactivos de bajo costo. Perose trata de un procedimiento muy lentoy para que sea enteramente rentabledebe emplearse al mismo tiempo quelos métodos de extracción habituales

o después de ellos.

Finalmente, cabe señalar que esteaspecto de la microbiología aplicadarequiere la realización de investiga¬ciones interdisciplinarias en la esferade la geología, de la química mineral,de la bioquímica, de la microbiologíay de la industria minera.

Albert Sasson

\J

30

AL DESARROLLO MUNDIAL

DE LA MICROBIOLOGÍA

por Edgar J. DaSilva

y Fabian Fernandes

EL papel que la microbiología apli¬cada y los microbios desem¬

peñan en el desarrollo y en el progresotecnológico es excepcional. Por lo quea los países menos desarrollados serefiere, la mocrobiología aplicadaofrece grandes posibilidades de pro¬greso dado que esos países disponen

EDGAR J. DASILVA, microbiólogo indio,es vicepresidente de la Federación Mundialde Colecciones de Cultivos de Microorga¬nismos. Actualmente colabora con la Unesco

en el programa de microbiología aplicadaen los países en desarrollo, realizada con¬juntamente con la Organización Internacionalde Investigacinoes Celulares.

FABIAN FERNANDES, microbiólogo in¬dio, es secretario general adjunto de- laAsociación Internacional de Sociedades de

Microbiología y jefe del departamento demicrobiología del CIBA-Geigy ResearchCentre de Bombay (India). Miembro de lacomisión de microbiología de la Organiza¬ción Internacional de Investigaciones Celu¬lares (ICRO). se ha dedicado al fomentode nuevos métodos de enseñanza de la

microbiología en los países en desarrollo.

en gran parte de los recursos y delas condiciones necesarios para sudesenvolvimiento.

Esta es la razón que ha inducido.a la Unesco a poner en práctica en los20 años últimos un programa mundialde investigaciones tanto en materiade microbiología como de biologíacelular y molecular. Así, en 1962 con¬tribuyó a crear la Organización Inter¬nacional de Investigaciones Celulares(ICRO), con la que desde entoncescoopera.

Estas ramas de las ciencias de la

vida tienen directamente que ver conla solución de tres problemas de granimportancia mundial : la producción ydistribución de alimentos, el creci¬miento de la problación y la extensióny el mejoramiento de la enseñanza delas ciencias.

La Unesco y la comisión de micro¬biología de la ICRO han emprendidoun programa internacional para fomen¬tar las investigaciones sobre los micro¬organismos, programa consistente encursillos de formación, intercambio decientíficos y reuniones y conferenciasespecializadas.

Con vistas a desarrollar la coope¬ración entre los microbiólogos de lospaíses industrializados y los de los

países en desarrollo, se han celebradoen los doce años últimos cuatrograndes conferencias internacionalessobre las repercusiones mundiales dela microbiología aplicada, conocidascon el nombre de GIAM (sigla delinglés « Global Impact of AppliedMicrobiology »).

La. primera de esas conferencias secelebró en Estocolmo (Suecia) en1963 y en ella participaron científicos,altos funcionarios, representantes delos gobiernos y responsables de laelaboración de la política científica dediversos países. El tema de sus deli¬beraciones fue la producción pormedio de microorganismos de vitami¬nas, aminoácidos y antibióticos deutilización no medicinal y la produc¬ción de enzimas microbianas.

La segunda conferencia se reunióen Addis Abeba (Etiopía) en 1967.Gracias a la participación de nume¬rosos microbiólogos de Africa, la Con¬ferencia pudo contribuir al desarrollode la microbiología en este continente.Otra de las consecuencias de la

GIAM II fue un programa de investi¬gaciones sobre el cultivo en granescala del alga Spirulina, productorade substancias alimenticias, que seemprendió posteriormente en la Uni-,versídad de Osaka (Japón).

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Carta a un microbiólogo enMi joven amigo:

Me dirijo a ti y a tus compañeros deestudios, a vosotros que amáis lastransformaciones y que buscáis unagran tarea capaz de suscitar vuestroentusiasmo y de mantenerlo vivo hastavuestra vejez.

Por eso voy a tratar de una ramaclave de la ciencia, una rama del árbolinmenso que constituye el esfuerzohumano: me refiero a la microbiología.Primero, porque es ella la que une lashojas vivificantes de la biología mole¬cular al poderoso tronco de la tecno¬logía. Y, además, porque constituye ensí misma un ejemplo estimulante dela manera como el potencial destruc¬tivo de ciertas aplicaciones miopes dela ciencia puede ser dirigido hacia lasatisfacción de grandes necesidadessociales.

La Convención de las Naciones

Unidas sobre la prohibición del desa¬rrollo, la producción y el almacena¬miento de armas bacteriológicas(biológicas) y toxínicas y sobre su des¬trucción firmada el 10 de abril

de 1972 en Washington, Londres y

CARL-GORAN HEDEN, bacteriólogosueco, es director del Departamento deBacteriología y Biotecnología del InstitutoKarolinska de Estocolmo (Suecia). Susinvestigaciones actuales se realizan en laesfera de la utilización de los microbios

con fines pacíficos, la energía microbianay la tecnología microbiana automatizadapara el control de la calidad de los alimentosy del medio ambiente. Es presidente delComité Asesor Internacional del Programasobre las Repercusiones Mundiales de laMicrobiología Aplicada y miembro de lacomisión mixta Unesco-ICRO (OrganizaciónInternacional de Investigaciones Celulares).

Moscú , fue el primer acuerdo inter¬nacional que no se limitó a suprimirun potencial bélico existente sino quedestacó la importancia de su recon¬versión con fines pacíficos.

El mejoramiento del medio ambientegracias al control biológico de los mi¬crobios, el aprovechamiento de losresiduos, la distribución geográficarazonada de las fuentes de energía,la producción a bajo costo de medica¬mentos «milagrosos» y de alimentosmediante los procesos de fermenta¬ción, son sólo unas cuantas de las

innumerables posibilidades que seofrecen a nosotros.

Pero acaso la más importante detodas sea la perspectiva de que losdiversos procesos microbiológicossuministren una «tecnología interme¬diaria» adecuada a los países menosindustrializados cuya agricultura pro¬duce substancias que favorecen elcultivo de los microbios útiles.

Y cada una de esas personas des¬figuradas por la leishmaniosis, debili¬tadas por la malaria o expuestas aotras enfermedades infecciosas a

causa de la malnutrición, constituyenun desafío a quienes se dedican a lamicrobiología aplicada y a las institu¬ciones del sistema de las Naciones

Unidas encargadas de promover lautilización de los microorganismos confines pacíficos.

Hoy leemos tanto sobre las defi¬ciencias de la sociedad y el deteriorodel medio que olvidamos que en elsiglo pasado hubo un aumento sin pre¬cedentes de las posibilidades humanasy de la esperanza de vida. En lo que

respecta al de esta última, se haatribuido frecuentemente al empleo delos antibióticos, de la quimioterapia yde las vacunas.

Sin embargo, si se comparan losíndices de mortalidad infantil en Gran

Bretaña a causa de la tuberculosis, ladifteria, la escarlatina y la pulmonía en1940 (antes de la aparición de los anti¬bióticos y de las vacunas modernas)con los de 1900, se advierte que larelación, en cada una de esas enfer¬medades, es respectivamente de 537a 24, de 215 a 5, de 31 a 3 y de 2.450a 990 defunciones por cada 100.000niños menores de un año.

El efecto de las transformaciones

sociales aparece aun con mayor cla¬ridad si observamos la situación quereinaba un siglo antes, en 1840. Unniño nacido en Inglaterra por esa fechatenía una esperanza de vida de 21 añossi sus padres disponían solamente deuna habitación y de 40 si nacía en unavivienda de cuatro habitaciones.

Por útil que sea, este dato quedebo al Dr. Sven Heinild no debe

inducirnos a menospreciar los efectoshistóricos de la microbiología en losfenómenos sociológicos en gran es¬cala, tales como el crecimiento de lapoblación,. el aumento de la producciónde alimentos y la difusión de nuevasideas en materia de biología.

Y todo ello presupone un control delas principales enfermedades epidémi¬cas; pues bien, r el éxito en esta esferaes tal que en pocos años podrá elimi¬narse, por ejemplo, la viruela, si unaguerra no viene a entorpecer eseesfuerzo.

y Los resultados de esta y otrasexperiencias fueron presentados en latercera conferencia que tuvo lugaren Bombay (India) en 1969. La GIAM IIIdio lugar a la fundación de departamen¬tos de microbiología en las universi¬dades de Bombay y de Goa y a lacreación de una beca de dos años

para el estudio de esa ciencia en laUniversidad de Bombay.

Asimismo, la Conferencia de 1969hizo posible que se reunieran micro¬biólogos de Japón, México, Filipinas,Checoslovaquia, India, Israel, los Paí¬ses Bajos, Estados Unidos y la UniónSoviética, para estudiar a fondo laproducción de proteínas unicelulares apartir del petróleo y de los residuosde hidratos de carbono, un campo deinvestigación en el cual la Unesco hacolaborado con el Grupo Consultivo-del sistema de las Naciones Unidas

sobre las proteínas.

El porvenir de la microbiología enlos países en vías de desarrollo fueuno de los temas más importantes dela cuarta conferencia internacional,

convocada en Sao Paulo (Brasil) en1973. Durante su celebración se orga¬nizaron diversos cursos en distintos

lugares del país, en los cuales parti¬ciparon muchos de los delegadosinternacionales. Asimismo se organi¬zaron coloquios sobre «El papel dela microbiología en la planificaciónde una ecología humana equilibrada»,«Enseñanza y formación en materia demicrobiología» y «El porvenir de lamicrobiología en los países en víasde desarrollo».

Gracias a su participación en esasconferencias y cursos de formación,los científicos de los países industrial-mente desarrollados pudieron com¬prender mejor los problemas a quedeben hacer frente sus colegas delos países en desarrollo.

La próxima conferencia sobre lasrepercusiones mundiales de la micro¬biología, que se celebrará en 1976en Kuala Lumpur (Malasia), se ocu¬pará de algunos problemas inmediatosrelativos a las aplicaciones de lamicrobiología en la producción indus

trial y de energía y en la calidad de lavida, a la microbiología alimentaria, ala conservación de los microorganis¬mos útiles y a la microbiología básicade esa región.

Algunos especialistas están reali¬zando ya estudios sobre las posibili¬dades de enriquecer el nitrógeno delos suelos: en Africa, el profesor AbaAyanaba, de Nigeria; en Brasil, la pro¬fesora Johanna Debereiner; en Indo¬nesia, el Dr. Susono Saono: y en elCentro de Investigaciones Biológicasde la Academia de Ciencias de Hungríael Dr. Adam Kondorosi y el profesorRollin Hotchkiss, consultor de laUnesco.

En el marco del programa Unesco-ICRO se han organizado cursos deduración variable en Brasil, Checos¬lovaquia, Etiopia, India, Indonesia,Japón, Malasia, México, Nigeria, laRepública Arabe de Egipto y Sri Lanka(Ceilán), para poner de relieve la im¬portancia de las aplicaciones de lamicrobiología y de la técnicas de fer¬mentación con vistas al desarrolloeconómico nacional.

32

cierne por Carl-Göran Héden

De todos modos, ha sido sólo enlos últimos cien años cuando hemos

aprendido de los microorganismosciertas normas que permitirían otrastransformaciones importantes de nues¬tro medio ambiente. Nos han enseñado,por ejemplo, cómo las células econo¬mizan energía y materiales mediantelíneas de comunicación y de transportecortas, sistemas de reproducciónsimples, circuitos de control múltiplesy un proceso extensivo de integración.

Tales principios, así como la abun¬dancia de productos naturales suscep¬tibles de ser reaprovechados, influiránsin duda alguna en las prácticas indus¬triales del porvenir. Actualmente laindustria emplea ya catalizadores bio¬lógicos (o enzimas) y antes de quetermine nuestro siglo se podrán utilizarsistemas de transporte de energía aná¬logos a los que se observan en losmicroorganismos.

Estos procedimientos, que handemostrado ser sumamente eficaces a

temperaturas y presiones bajas, ofre¬cen múltiples posibilidades de econo¬mizar no solamente energía sino tam¬bién grandes cantidades de metales,por no hablar de los diversos sub¬productos que actualmente conside¬ramos como agentes contaminantes.

Aunque las enzimas nos ofrecenperspectivas fascinadoras, es probableque la fermentación suministre los me¬dios más baratos para la realizaciónde muchos procesos de síntesis.

Es en esta esfera donde la genéticamicrobiana puede permitirnos pintar elporvenir con los colores más brillantes:gracias a ella sabemos que las bacte

rias son capaces de aprender a fabri¬car substancias que sólo producen losorganismos superiores, e incluso conmayor economía de medios y eficaciaque estos últimos. Tal es el caso deciertas hormonas para cuya obtenciónes preferible recurrir a una síntesisrealizada por los microorganismos envez de a la producción animal.

Resulta pues razonable prever la po¬sibilidad de transferir algunas propie¬dades microbianas a los organismossuperiores. Por ejemplo, para el trata¬miento de ciertas deficiencias enzimá¬

ticas graves en el hombre, podría rea¬lizarse una transferencia microbiana

de los genes que participan en la sín¬tesis de las enzimas necesarias.

Además, si se pudieran aislar gér¬menes capaces de ser trasladadosa las raíces de las plantas de cultivomás común, como los cereales, cuyaconsecuencia sería una fijación delnitrógeno atmosférico similar a la quese observa en las leguminosas, losresultados económicos y sociales deesa operación serían considerables.

De todo ello resulta evidente que,si decidís dedicaros a la microbiología,tendréis innumerables oportunidadesde contribuir al mejoramiento de lahumanidad. Pero no os consoléis

recordando que Luis Pasteur, al termi¬nar sus estudios en Besançon, obtuvoen química la calificación de «media¬no». Es verdad que eso no le impidiócrear la estereoquímica, pero, cuandoposteriormente echó las bases de lamicrobiología moderna, los conoci¬mientos pertinentes de que se dispo¬nía entonces no eran muy numerosos.

Por el contrario, quien estudia micro¬biología en nuestra época debe treparsobre los hombros de los innumerables

colegas que le han precedido, si quiereavizorar algo realmente nuevo. Comolos aspectos de la microbiología quese desarrollan más rápidamente sehallan en la encrucijada con otrasciencias, debe saber mucho de mate¬máticas, biofísica y bioquímica, asícomo conocer bien los fundamentos

de por lo menos una ciencia madre, yasea medicina o veterinaria, agriculturao nutrición, biología o ingeniería. Ellorepresenta un arduo trabajo y, en mu¬chos lugares del mundo, una recom¬pensa económica tristemente inade¬cuada.

Pero, en cambio, podrá tener lasatisfacción de influir en la opción quela humanidad tendrá que hacer ahora,cuando se acerca al cruce de dos

caminos: uno que lleva a la especia-lización creciente y a la capacidaddestructora cada vez mayor, otro queconduce a nuevos horizsntes en ma¬

teria de cooperación y de desarrollodel espíritu humano.

El gran desafío ya no es el espaciointerplanetario sino ese espacio inte¬rior que nada tiene que ver con labúsqueda individualista de nuevasdimensiones espirituales. Se trata, másbien, del espacio en que está conte¬nido ese microcosmos de la vida invi¬

sible que nos rodea desde el primeraliento hasta el último suspiro. Paraentrar en él no basta un microscopio:se necesita, además, el conocimiento.Ya lo dijo Goethe: «Para ver hay quesaber.»

Carl-Göran Héden

La Unesco ha desempeñado unpapel precursor en los aspectos dela microbiología anteriormente enume¬rados. En 1965 inició, juntamente conla comisión de la ICRO sobre los

cambios genéticos y la interacción delos virus y de las células, y bajo ladirección del profesor norteamericanoSalvador Luria, Premio Nobel de Fisio¬

logía y Medicina, una encuesta ten¬diente a compilar un «Registro inter¬nacional de existencias genético-micro-bianas». Un años más tarde, la Unesco

reunió a un grupo de especialistaspara que estudiaran los problemasreferentes a las colecciones de culti¬

vos y a las técnicas de conservaciónde los recursos genéticos.

En colaboración con la Asociación

Internacional de Sociedades de Micro¬

biología y su sección de coleccionesde cultivos, la Unesco ha prestadoasistencia a la Federación Mundial de

Cultivos de Microorganismos para queelaborara un «Repertorio mundial decolecciones de cultivos». Además, laFederación ha recibido con tal fin la

ayuda de la Organización Mundial de

la Salud, de la Organización delCommonwealth Británico para la Inves¬tigación Científica y Técnica (con sedeen Australia) y, posteriormente, delPrograma de las Naciones Unidas parael Medio Ambiente.

El repertorio se basa en los datos deuna encuesta, tratados por una com¬putadora, sobre microbios nucleadosy no nucleados, virus animales, bacte¬rianos y vegetales y cultivos de teji¬dos animales, humanos, de insectosy de plantas de más de 350 colec¬ciones de cultivos tanto de los paísesdesarrollados como de los que seencuentran en vías de desarrollo.

La cooperación entre la Unesco yel Programa de las Naciones Unidaspara el Medio Ambiente condujo ala creación y desarrollo del CentroMundial de Datos sobre los Micro¬

organismos en la Universidad de Bris¬bane, Australia, garantizando así laconservación de una información pre¬ciosa sobre las colecciones de cultivos

útiles en los países en desarrollo.

La Unesco y la comisión de micro

biología de la ICRO han emprendidotambién un modesto programa debecas destinado a dispensar una for¬mación altamente especializada a losjóvenes microbiólogos de los países endesarrollo. Competentes investigadoresde Cuba, Ghana, Guatemala, Etiopía,India, Indonesia, Malasia, Nigeria y Su¬dán han profundizado sus conoci¬mientos en laboratorios de Checos¬

lovaquia, Suecia, Malasia, los PaísesBajos y Estados Unidos.

La microbiología puede servir a lospaíses en desarrollo tal como ha con¬tribuido al progreso tecnológico delos países industrializados. La utiliza¬ción de fertilizantes e insecticidas

microbianos para aumentar la produc¬ción y la protección de los cultivosagrícolas y el control de las activida¬des de los microorganismos parareaprovechar los residuos utilizablesy mejorar las industrias alimentariastradicionales aportarán inmensos bene¬ficios a los países en desarrollo enlos próximos decenios.

Edgar J. DaSilva y Fabian Fernandes

33

NUESTROS ANTEPASADOS LOS MICROBIOS (viene de ia pág. 26)

tamaño diminuto y en la gran super-"ficie que, consiguientemente, poseenpor gramo de materia viva. Esta cir¬cunstancia, unida a la brevedad desus líneas de transporte internas, per¬mite a los más voraces de ellosabsorber el doble de su peso en un

cuarto de hora.

La ubicuidad de los microorganismos

¡lustra perfectamente sus posibilida¬des: se los encuentra en el mar

Muerto y en el agua destilada, en lascapas superiores de la atmósfera y enlo más profundo de los océanos, enlas fuentes de agua caliente y en lasregiones polares. Llegan incluso a fijarsu domicilio en los intestinos de los

mamíferos, facilitando la digestión, yse establecen también en las tuberías

subterráneas de hierro, que contri¬

buyen a corroer.

Decir que los microorganismos sontan indispensables para el mediohumano como el oxígeno y el agua,decir que es éste el aspecto esencialde los beneficios que nos proporcio¬nan, seria a pesar de todo minimizarsus méritos. Todos sabemos cuan

enormes son las cantidades de oxí¬

geno, de agua, de hidratos de carbonoy de proteínas que absorbe un serhumano a lo largo de toda su vida,cuando su régimen alimenticio esadecuado.

Ahora bien, la producción de todasesas sustancias se basa en una o

varias funciones de los microorganis¬mos. Las algas del océano producenaproximadamente la mitad del oxígeno

consumido de ese modo; no habría

agua potable si los microorganismosno se encargaran de su purificación;los cereales y las plantas azucarerasno brotarían si los microbios dejaran

de producir el anhídrido carbónico yno fueran capaces de fijar el nitrógeno;los propios herbívoros no creceríansin la población microbiana que sedesarrolla en su panza y que fraccionala celulosa en sustancias digeribles.

Sería una montaña impresionante la

que produciría un solo hombre durantetoda su vida si no hubiera microorga¬nismos que deshicieran sus desechosy los devolvieran a los ciclos naturales.

En vez de seguir dependiendo pasi¬vamente del mundo microbiano para

su supervivencia, el hombre ha apren¬dido a explotarlo deliberadamente y aaprovecharlo con distintos fines (como

se explica en otro lugar de este mismonúmero).

Una de las aplicaciones principales

es el tratamiento de las aguas resi¬duales. La más importante industria

microbíológica del mundo no es en loesencial sino una intensificación por

medio de la tecnología de la minera-lización natural realizada por los

microorganismos.

Esta mineralización entra en juegocuando los residuos están tan carga¬dos que los microorganismos quedantotalmente desbordados y no puedendesempeñar su cometido si no se les

ayuda. Ahora bien, los hombres no hanaprendido todavía a hacer del trata¬

miento de las basuras algo distinto de

una lucha contra un factor molesto,

es decir, una aportación positiva alfuncionamiento de los cíelos naturales.

Con harta frecuencia, la energía y losminerales contenidos en las basuras

se disipan en el medio ambiente, enlugar de ser introducidos de nuevo en

éste en los puntos estratégicos, allídonde los ciclos naturales podríannecesitarlos.

Pero, por la presión de los aconte¬cimientos, estamos aprendiendo quees preferible reaprovechar los resi¬duos, en vez de eliminarlos meramente.

Las lecciones nos llegan desde varioslados a la vez. El reaprovechamientoes indispensable, por ejemplo, durantelas estancias prolongadas en el espa¬cio exterior. En este caso, los sistemas

establecidos para mantener la vida abordo de las naves espaciales repro¬ducen fielmente los ciclos biogeo-químicos de esa otra nave espacialque es nuestra Tierra.

No hace ni cien años que el hombreempezó a comprender los ciclos bio-geoquímicos y el papel que desempe¬ñan los microbios. Y solamente desde

hace unos diez empieza a tenernociones cuantitativas a ese respecto.

Al prestar más atención al problema,nos sentimos también más interesados

por que esos sistemas que nos per¬miten sobrevivir no sean alterados. Los

esfuerzos de las Naciones Unidas paraconservar y mejorar el medio ambiente

han de permitir vigilar atentamente laparte microbíológica del mismo.

Jan Wilhelm Maurlts La Rivière

UN EJEMPLO DE COEXISTENCIA PACIFICA (viene de ia Pág. 25j

esta manera comienza una fermenta¬

ción anaerobia que produce diversosácidos orgánicos y gas dióxido decarbono y metano.

Los ácidos orgánicos son absorbidosy utilizados por el rumiante comofuente de energía, o bien convertidosen aminoácidos y en vitaminas queservirán al organismo. La alimenta¬ción de los seres humanos en carne yotros productos se basa fundamental¬mente en los animales; así pues, laactividad microbiana que se desarrollaen la panza posee una gran impor¬tancia económica.

Ocurre también que los microorga¬nismos entran en competición y pro¬vocan enfermedades en los animales

superiores. Los principios de las enfer¬medades infecciosas han dado lugar alos descubrimientos más espectacula¬res y significativos del siglo pasado.Estos descubrimientos han desembo¬

cado en la adopción de medidas tera

péuticas y preventivas que han tenidogran influencia sobre las condicionesde vida de la humanidad.

No solamente ha sido posible pro¬ducir un gran número de plantas yanimales resistentes a las enferme¬

dades, sino que además muchas de lasenfermedades humanas, las más temi¬bles, han sido dominadas.

El control de las enfermedades

infecciosas se ha logrado gracias a lasmedidas de higiene pública, muchasde las cuales se deben en partea la microbiología: mejoramiento delas condiciones higiénicas, campa¬ñas de vacunación, descubrimiento delos antibióticos. He aquí, por ejemplo,en qué proporción ha disminuido desdehace treinta años el número de casos

observados de determinadas enferme¬

dades graves: lepra, 99%;-fiebre ama¬rilla, 86 %; cólera, 85 %; viruela, 83%;tifus, 63%:

Estos ejemplos podrían hacer creer

que, en su lucha contra los microbios,la humanidad ha vencido: un poco másde tiempo y todas las enfermedadesinfecciosas quedarán dominadas. Se¬mejante esperanza no es vana.

Desgraciadamente, las cifras mues¬tran que un determinado número deenfermedades conocidas y que secreía vencidas comienzan a exten¬

derse de nuevo; es el caso del saram¬

pión, las paperas, la disentería y lasenfermedades venéreas. Además, losconocimientos sobre un gran númerode enfermedades, extendidas por elmundo entero, son muy incompletos.La bilharziosis, enfermedad debilita¬

dora de la que padecen alrededor de200 millones de personas, es un ejem¬plo de ello. Por otra parte, varias enfer¬medades de virus han sido mal conoci¬

das. De ahí la necesidad de que losmicrobiólogos aprendan mucho mássobre las asociaciones de micro¬

organismos.John Roger Porter

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34

Acaba de aparecer

Un estudio fundamenta

de la Unesco sobre

el arte latinoamericano

América Latina en sus artes

Relator

DAMIÁN BAYÓN

"AMERICA

LATINA

EN

.SUCULTURA'

237 páginas

125 francos franceses

Es éste el segundo volumen de la serie que, bajo el título generalde « América Latina en su cultura », ha emprendido la Unesco haceunos años. El primero tenía por tema América Latina en su litera¬tura. Ulteriormente aparecerán otros sobre diversos aspectos de lacultura latinoamericana.

En los catorce ensayos que componen el presente volumen, variosdestacados escritores y críticos latinoamericanos se ocupan de lasllamadas artes plásticas o visuales en el continente. Quedan puesal margen la arquitectura, la música y las artes del espectáculo,objeto de sucesivos estudios.

El libro se inicia con una introducción sobre la aparición, la exis¬tencia y la situación del arte latinoamericano en el mundo actual,continúa con el estudio pormenorizado de los temas y los proble¬mas más característicos del mismo y concluye con un análisis delquehacer artístico dentro de la sociedad en que tiene lugar.

El libro se completa con una noticia sumaria de los colaboradores,una cronología del arte latinoamericano y una síntesis bibliográficay por capítulos.

Publican conjuntamente el volumen la Unesco y Siglo XXIEditores, S.A., de México.

La distribución en los países latinoamericanos correspondeen exclusiva a Siglo XXI Editores y en España a la Unesco.

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das las librerías o directamente al agente general de

ésta. Los nombres de los agentes que no figuren en esta

lista se comunicarán al que los pida por escrito. Los

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ANTILLAS HOLANDESAS. C.G.T. Van Dorp & C°.

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REP. FED. DE ALEMANIA. Todas las publicaciones:

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RIER ». (edición alemana) únicamente: Vertrieb Bahren¬

felder Chaussee 160, Hamburg-Bahrenfeld, C.C.P.

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BRASIL. Fundaçao Getúlio Vargas, Servico de Publica¬

çoes, caixa postal 21120, Praia de Botafogo 188, Rio de

Janeiro, 'GB. COLOMBIA. Librería Buchholz Galería,

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guez N., calle 17, Nos. 6-59, apartado nacional 83, Gi-

rardot, Cundinamarca; Editorial Losada, calle 18 A Nos.

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tá; y sucursales: Edificio La Ceiba, Oficina 804, Medellin;

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tuto Cubano del Libro, Centro de Importación, Obispo

461, La Habana. CHILE. Editorial Universitaria S.A.,

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CANA. Libreria Dominicana, calle Mercedes 45-47-49,

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3542, Guayaquil. EL SALVADOR. Libreria Cultural

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Oñate 15, Madrid 20; Distribución de Publicaciones del

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ciones Científicas, Egipcíacas 15, Barcelona; Ediciones

Liber, apartado 17, Ondárroa (Vizcaya). ESTADOS

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para el personal docente: Comisión Marroquí para la

Unesco, 20, Zenkat Mourabitine, Rabat (C.C.P. 324-45).

MEXICO. CILA (Centro Interamericano de Libros

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ZAMBIQUE. Salema & Carvalho Ltda., caixa postal 192,

Beira. PERU. Editorial Losada Peruana, apartado 472,

Lima. PORTUGAL. Dias & Andrade Ltda., Livraria

Portugal, rua do Carmo 70, Lisboa. REINO UNIDO.

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URUGUAY. Editorial Losada Uruguaya, S.A. Libreria

Losada. Maldonado 1902, Colonia 1340, Montevideo.

VENEZUELA. Libreria del Este, Av. Francisco de Mi¬

randa, 52-Edificio Galipán, apartado 60337, Caracas.

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LOS AMORES DE

UN GUISAMTE

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Un matrimonio felizEste número está enteramente ilustrado con dibu¬

jos humorísticos que para nuestra revista han rea¬lizado Jean-Marie Clément y Safoura Assia (véasela pág. 5). Por los que aquí se reproduen podemoscomprobar cómo los microorganismos son a veceslos peores enemigos del hombre (arriba a la dere¬cha), pero también sus mejorer aliados, necesariospara que la vida en nuestro planeta pueda subsis¬tir. Un ejemplo significativo: en las raíces de losfríjoles, de los guisantes, de la soja, etc., existenbacterias que se nutren del azúcar de esas legumi¬nosas pero que al mismo tiempo, como contrapar¬tida, les permiten fijar el nitrógeno del aire y pro¬ducir así proteínas, elemento indispensable para laalimentación de los hombres y de los animales.Inspirándose en este feliz matrimonio natural, loscientíficos esperan suscitar, para mayor provechode la humanidad, otros tipos de asociaciones entremicroorganismos y vegetales.

Dibujos Jean-Marie Clément y Safoura Assia' El Correo de la Unesco