RamónMuñoz-Chápuli
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El bacilodel ántrax o carbunco ha desempeñado el papel de malvado villano en algunos delos terribles acontecimientos que hemos vivido a partir del 11 de septiembre. Sinembargo, no deberíamos olvidar la importancia que esta bacteria, Bacillus anthracis, ha tenido en elnacimiento de disciplinas biológicas tan importantes como la Microbiología o laInmunología. El bácilo del ántrax fue el protagonista indiscutible de muchosdescubrimientos biológicos realizados en la década 1871-1881. Por si acaso,vamos a dedicar estas líneas a recordar dicha importancia desde las páginas de Encuentros.
El ántrax es una enfermedad que azota alas cabañas ganaderas europeas desde la antigüedad, atacando a todo tipo demamíferos y aves, en especial al ganado ovino y bovino. Los animales seinfectan al beber agua contaminada por cadáveres o restos orgánicos de otrosanimales, o al comer presas infectadas. Ocasionalmente el ántrax afecta tambiéna las personas que tienen contacto con el ganado afectado o con productos comopieles, lana, etc. El nombre de carbunco hace referencia al ennegrecimiento dela sangre de las víctimas del bacilo. Hasta bien entrada la segunda mitad delXIX no se conocía ni la causa del ántrax ni el tratamiento de los animalesenfermos. Serían dos grandes figuras de la época, Robert Koch y Louis Pasteur,quienes iban a dar respuesta a estas dos cuestiones.
Robert Koch (1843-1910) era un médico alemánque había participado en la guerra francoprusiana de 1870. En 1872 ejercía comomédico en una pequeña población rural, cerca de Poznan (Polonia). Koch teníauna curiosidad insaciable y completaba su dedicación a la medicina con estudiosarqueológicos y antropológicos. La adquisición de uno de los primerosmicroscopios fabricados industrialmente por Carl Zeiss dirigió su interés almundo de los microorganismos. Entre las preparaciones que hizo para examinar ensu microscopio estaba la de una gota de sangre de un animal afectado porántrax. En la preparación se observaban, juntos a glóbulos rojos y blancos, unaespecie de bastoncillos alargados o bacilos. Esto no era una novedad, ya que elmédico francés C.J. Davaine había observado, algunos años atrás, la presenciade “bacteroides” en la sangre de los animales con ántrax. No obstante, laconexión entre la presencia de bacilos y la enfermedad no tenía por qué sercausal. La idea de que un organismo microscópico puediera producir unaenfermedad, tan evidente hoy día, no estaba generalizada en aquellos tiempos yparecía ridícula a algunos. Los bacilos podrían simplemente aprovecharse de ladebilidad del animal enfermo para multiplicarse en su interior, ser un efectode la enfermedad, más que la causa.
Koch había estudiado medicina en Gotinga con Henle, y éste erauno de los investigadores del XIX que sospechaban que al menos algunas enfermedadesestaban causadas por microorganismos. Koch decidió emprender por su cuenta unaserie de ensayos para conocer mejor la relación entre los bacilos y el ántrax. Paraello tomó una gota de sangre de un animal infectado y la inoculó en la vena dela cola de un ratón. Pocos días después el ratón enfermó y murió. Su sangreestaba plagada de bacilos. Esto tampoco era una novedad, el propio Davaine habíacomprobado que la sangre de un animal con ántrax transmitía la enfermedad aotros animales. Tal vez los bacilos causaban el ántrax, pero Koch eraconsciente de la posibilidad de que la enfermedad estuviera causada por algúntóxico contenido en la sangre inoculada. Se hacía preciso aislar los bacilos, ysu posible efecto, de cualquier otra substancia contenida en la sangre, pero¿cómo?
La solución obtenida por Koch iba a revolucionarla biología. Primero probó a cultivar los bacilos en suero sanguíneo. Másadelante añadió sangre de animales enfermos a caldos gelatinizados ypreviamente esterilizados por ebullición. Desde los tiempos de Spallanzani sesabía que los microorganismos se reproducen rápidamente en caldos de este tipo.Lo que no se había intentado hasta entonces era cultivar un tipo específico demicroorganismo. Los bacilos proliferaron en el medio, y Koch repitió el procesode aislamiento, es decir, traspasó gotas del cultivo a un caldo limpio hasta conseguirun cultivo puro de bacilos. Evidentemente, cualquier toxina presente en lasangre original había quedado diluida hasta concentraciones infinitesimales alpasar por los medios de cultivo. Ahora era posible saber si los bacilos teníanalgún efecto patógeno. Koch inoculó una gota de cultivo en la cola de un ratón,y se produjo el resultado esperado. El ratón murió y su sangre estaba plagadade bacilos.
Koch probablemente no era totalmenteconsciente de hasta qué punto arriesgaba su integridad física realizando estosexperimentos en su propio hogar, pero sí se dio cuenta del alcance de susresultados, que le llevaron a plantear los postulados que llevan su nombre yque fundan la Microbiología Clínica. Bacillus anthracis fue el primermicrobio patógeno cuya relación causal con una enfermedad quedaba demostrada. Yse trataba de una enfermedad que afectaba a los humanos, como antes hemos dicho.Poco años antes, en 1869, Pasteur había demostrado que una epidemia de losgusanos de seda estaba causada por un parásito microscópico, pero esto eratotalmente diferente. Los descubrimientos de Koch sugerían la posibilidad deque muchas de las enfermedades humanas fueran causadas por microorganismos yabrían perspectivas para su tratamiento.
Koch publicó sus resultados en 1876 dandolugar a todo un nuevo programa de investigación. También publicó en ese año lasprimeras fotografías de bacterias. Poco después descubrió el fenómeno deformación de esporas por parte de Bacillusanthracis, y su resistencia al calor y los agentes químicos. En 1880 pasóde ser un desconocido médico rural a dirigir un laboratorio del Departamento deSalud del Reich. En 1891 fue nombrado director del Instituto de EnfermedadesInfecciosas en Berlín. Descubrió los agentes de la tuberculosis y el cólera y recibióel premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1905.
Pero el ántrax no va a desaparecer delpanorama de la historia de la Biología, ni mucho menos. Hemos mencionado aPasteur, quien sospechaba también que los microbios estaban detrás de muchasenfermedades humanas. Koch se le había adelantado en la prueba de la hipótesis,pero Pasteur se propuso ir más allá, averiguar cómo se podían atacar losmicrobios y curar así las enfermedades. En su investigación, Pasteur eligiócomo modelo el ántrax. La elección era obvia, Bacillus anthracis era fácil de obtener, cultivar e inocular. Eraposible infectar animales y utilizarlos para ensayar tratamientos.
Algunos de los primeros tratamientosensayados por Pasteur nos pueden parecer hoy sorprendentes. Años antes Pasteurhabía estudiado el proceso de agriado del vino producido por Lactobacillus, y había inventado unproceso de inactivación de los microbios por un choque térmico, parecido a loque ahora llamamos "pasteurización". No es, por tanto, sorprendenteque algunos de los primitivos ensayos consistieran en calentar al animalenfermo, ni es sorprendente que terminaran en fracasos. ¡Los"pacientes" morían antes que los microbios! Lo que resultó decisivo,como sucede a veces en Ciencia, fue un error casual cometido por uno de lostécnicos de Pasteur. Éste había comprobado que no todas las cepas de ántraxeran igualmente virulentas. Las había que mataban rápidamente al animalinoculado, mientras que otras causaban variantes más benignas de la enfermedad,no mortales. En un experimento Pasteur ordenó inyectar una cepa virulenta, y elanimal inyectado no murió. Comprobaron que había existido un error ya que sehabía utilizado una cepa benigna. Es posible que para no desaprovechar el animal,se decidiera volver a inyectarlo un tiempo después con la cepa virulenta y,sorprendentemente, el animal no desarrolló el ántrax. Esta vez no había errorposible, el animal había quedado "inmunizado" contra la cepavirulenta del bacilo del ántrax.
Pasteur anunció la realización de un experimentopúblico para el que convocó a la prensa y a las autoridades. El experimento sellevó a cabo en Melun en junio de 1881. Un grupo de ovejas fue dividido en dossubgrupos, de 25 animales cada uno. Uno de ellos recibió una inyección debacilos de ántrax de una cepa poco virulenta. Al cabo de varios días, las 50 ovejasfueron inyectadas con ántrax virulento. Diez ovejas más no recibieron ningúntratamiento. Como podemos imaginar, las 25 ovejas no inmunizadas murieronfulminadas por el ántrax. Los periodistas presentes reflejaron en sus crónicasel acontecimiento, probablemente el primer experimento de la historiaretransmitido “en directo” a la prensa. Pasteur fue aclamado como eldescubridor de los tratamientos inmunizadores, y más tarde su gloria llegó alcénit cuando consiguió tratar con éxito la rabia. Antes de eso todavía elántrax le haría pasar un mal trago. Pasteur comercializó una vacuna basada encepas poco virulentas del bacilo, pero un fallo en la producción causó unauténtico desastre. Muchos animales vacunados murieron. Después de aquello elántrax desapareció de la escena principal de la Historia y permaneció en un humildesegundo plano, aunque ahora haya vuelto, lamentablemente, a la actualidad.
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Ramón Muñoz-Chápuli es Catedrático en el Departamento deBiología Animal de la UMA
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