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HISTORIA DE LA MICROBIO LOGIA Los microorganismos proporcionaron alimentos y bebidas al hombre durante más de 8000 años sin que se tuviera noción de ell� ... El arte de la fermentación, o sea la capacidad de las levaduras para producir alcohol en forma de cerveza, ya lo conocían los sumerios y babilonios 6000añosA.C., y 4000 años A.C. los egipcios descubren que el CO 2 generado de est.a actividad podía fennentar el pan. Por su parte, los romanos hicieron aplicación de los micro organismos a procesos metalúrgicos {lixiviación bacteriana de minas para extracción de metales). Incluso el.eminente filósofo inglés Francis Bacon tenía una mínima comprensión de la impor tancia práctica de los microorganismos en el siglo XVII. La teoria de los gérmenes en la infección de las heridas o del contagíum animatum se había expresado en la antigüedad. Marcus Terentius Varro (116 A.C.) opinaba que el aire de los pantanos era nefasto por· hallarse· cotmadtr de' pequeñísi:m:.>s animalitos que penetran por la nariz. y en todo el cuerpo. En la Edad Media encontrarnos expresada esta opinión en los escritos de Giovanni da Vigo (siglo XV-XVI), de R.apallo. También Ambrosio Paré · sustentaba la opinión de incrimiriar a los "miasmas del aire". En su Wundarznei, sostenía el alquimista y médico suizo Paracelso ( 1493-1541) que la supuración era provocada por agentes perju diciales del exterior mientras Girolamo Fracastoro de Verona, el precursor de Galileo y contemporáneo de Copémico, emitía su teoría sobre las enfermedades contagiosas (De Contagione) en . 1546 y así descubría la naturaleza de la infección ya en el siglo XVI. El avance en la medicina y en la bacteriología dependió en gran medida de la evolución paralela de los instrumentos fisicos ópticos auxiliares ( el microscopio) con los cuales podían ser obser vados los microorganismos, y también de los principios químicos necesarios. para la.interpretación de las propi�es bioquímicas y genéticas de éstos. A partir de la invención del microscopio compuesto por el holandés Zacharias Jansen de Middleburgo, alrededor de 1600, la microscopia científica lograba realizar sus adelantos casi exclusivamente con ayuda de lentes simples que hoy llamaríamos lupas. El primero que vio efectivamente bacterias procedentes del organismo humano fue Anthony van Leeuwenhoek ( 1632-1723 ), el holandés constructor amateur de microscopios, con su exacta descripción de los infusorios (protozoarios), Bacill!.1$ móviles; mi crococos, espiroquetas y microparásitos ( crisálidas de pulgas, áca ros). No cabe duda de que en la serie de cartas de Leeuwenhoek a la Real Sociedad de Londres se encuentran ya reproducciones de los animalitos que más tarde se bautizaron como bacterias. En los comienzos de la bacteriología se consideraba a los. agentes patógenos como seres vegetales, pues la palabra bacteria equi vale a hongo. Por otro lado, el filósofo inglés Robert Hooke hace también un aporte fundamental a la observación microscópica de especies fúngicas en su libro publicado en 1665. El sabio jesuitaAthanasius Kircher ( 1601-1680), en ocasión de la epidemia de peste bubónica de 1656, creyó ver pequeños gusani llos en la sangre y pus de bubones de los pestosos.A� vio, con sus microscopios simples, los mínima animacula en la tiena y en el agua, lo que lo coloca entre los primeros microbiólogos. Con el descubrimiento de parásitos animales y vegetales, la noción espe culativa de la naturaleza parasitaria de las enfermedades, puramente imaginaria, cedió su paso a la investigación empírica decisiva hacia el descubrimiento de los agentes patógenos. . En la segunda mitad del siglo XIX se suceden los más asombrosos y decisivos descubrimientos en la microbiología. El químico Louis Pasteur (1822-1895), en Francia, y el fisico John Tyndall ( 1820-1893), en Inglaterra, demostraron la falsedad de la noción de la generación espontánea, ya rechazada por el monje fisiólogo Lazzaro Spallanzani en 1780, y probaron que la vida microbiana existente procedía de vida preexistente. Pasteur demostró, al esterilizar la leche, la existencia de gérmenes que soportaban durante largo tiempo temperaturas de 100 ºC o más, y pensóconacierto-que-ladoctrinadelaproducciórtespontáneá de lucmermed'a<fes.era un �o refigioso·(""eract'O mrico de la creaciónt que cuenta la Biblia) y que era nefasta.para el progreso terapéutico. Reconoció también en los microbios importantísimas fuerzas auxiliares en la administración de la naturalez.a: "Sin ellos la tierra se vería cubierta de materia orgánica muerta". Joseph Lister, emin,.ente cirujano inglés (1872-1912), es el fundador del tratamiento .mti.séptico de las heridas so�re la base de ácido fénico. Partió de la idea de que, así como la putrefacción • de sustancia orgánica era prqducida por gérmenes, según Pasteur, también la supuración-en las heridas debía obedecer a éstos, y sospechó que también aquí eran sobre todo gérmenes flotantes en el aire los que infectaban las heridas. Pasteur pudo demostrar que la fermentación y la putrefacción no eran el resultado de una descomposición de sustancias orgá nicas, sino que se trataba dela acción de organismos animados de baja organización. Más tarde trabajó con sus discípulos en.los líquidos de cultivo y con los métodos de inoculación y filtración {bujía de porcelana de Ch. E. Charnberland). Para llegar a una doctrina racional de las epidemias, J. Henle ( 1809-1885), por su parte, aceptaba sencillamente que los miasmas y contagios podían considerarse bajo el nombre común de materia infectante. El médico de campo alemán Robert Koch (1843-1910) fue autor de laAetiologíe der milzbrand-Krankheit en 1876 (Etiología del Carbunco), la que constituye el fundamento de la asep�ia mo dema;;porque ha puesto la última piedra en-la bacteriología de las infecciones en las heridas al aportar la prueba de la comprobación de los gérmenes como los causales y el_ conocimiento de las vías de infección. También introdujo notables perfeccionamientos de la técnica bacteriológica: desarrolló métodos para el cultivo puro de las bacterias, promulgó los famosos 4 postulados que llevan su nombre y además, mediante fijación del material de experimento en capas muy delgadas por medio del teñido de colorantes de anilina y gracias al·desarrollo de la microfotografia, consiguió reconocer las diferencias morfológicas de los pequet'ios seres vivos mejor que antes. Años después usaría el condensador de Abbé y la inmersión de aceite. Muchos de los estudiantes discí- pulas de Koch también hicieron significativas contribuciones al desarrollo de la microbiología. En 1870, Pasteur recomienda la desinfección fisica por calor seco antes que la química. y en 1880, Koch comprobó que el calor seco a I 25 ºC puede destruir todos los gérmenes no productores de esporas. En Alemania también se observan otras investiga ciones decisivas en el campo de la bacteriología: las del botánico E. Haller ( 1841-1904) sobre la etiología del tifus, del Cho/era nostras, de las viruelas y de otras enfennedades; las de T. Klebs ( 1834-1913) sobre el Microsporum septicum en heridas de guerra, y las de F. Cohn ( 1828-1898), quien reconoció las deficiencias de la técnicas bacteriológicas y dedujo de aquí la disimilitud de criterios reinantes, a la vez que descubrió las endosporas en ias bacterias. Además, este último se dio cuenta de que no todas las bacterias podían ser consideradas en un solo grupo, sino que había que distinguir entre especies "patógenas y saprógenas". Repetidas veces la bacteriología se ha enriquecido gracias a las ciencias afines, como por ejemplo con la introducción del micrótomo y cortes en serie por los anatómicos Welcher y Stillíng, y los métodos de Koch: introducción y perfeccionamiento del ensayo de animales, la técnica de tinción, conservación, foto grafia y cultivo de bacterias ( cultivos en medios solidificables y transparentes), como ya hemos visto. En 1878, los alemanes Car] Zeiss y Emst Abbé incmporaronet aceite de cedro concentrado como medio ideal de inmersión además de lograr la correcciórrde la abeffl!lCión·esférica y cromá tica. Este perfeccionamiento del sistema óptico y de las técnicas de iluminación redundó en beneficio de la investigación bacte riológica, que tomó grandes vuelos hac� 1860-1870: Mientras Abbé mejoraba los lentes del microscopio, Zeiss construía lo que se dio en llamar el microscopio moderno. J. Schroeter, alemán, en 1868 empleó por primera vez un medio de cultivo sólido (rebanadas de papa) para aislare! Bacillus prodigiosus (Serratia marcescens): Ya en 1861, Pasteur había comprobado la existencia de bacterias anaerobias, y en 1889, S. Kitasato (1856-1931) indicó los métodos de cultivo para ellas. En el siglo XIX, las únicas bacterias que se conocían eran las que producían enfermedades. En 1854, el médico inglés J. Snow demostró que el cólera se difundútmediante el suministro de agua. Pero el impulso decisivo se inició en el año 1876 con la comproba ción del agente produ9tQrdel carbuncopor R. Koch. Rápidamente se suceden los descubrimientos: en 1878 y 1880, Vibrión séptico y Pasteurella de las aves por Pasteur; 1880 Bacilo tífico por Eberth y Koch; en 1882, Bacilo de la tuberculosis por R. Koch y Bacilo del muermo por Fr. Loffl.er; en 1885, bacilo tetánico por H. V Carter y Bacterium coli por Th. Escherich; 1889 Bruce/la melitensis por D. Bruce; en 1905, Vibrio cólera por F. Gottchlich; en 1915, Spirochaeta icterogenes por Uhlenhuth, etcétera. Otros acontecimientos muy importantes acompañan a aque llos sucesos: el. desitrrollo del autoclave que proclama el uso del vapor para esterilizar, la técnica de Gram por Hans Christian Gram en 1&84, las placas de Petri; las inoculaciones de Pasteur contra la rabia, el descubrimiento de la antitoxinas y del complemento. En cuanto a los hongos, ya en 1721 Micheli publica un trabajo sobre los hongos microscópicos y en el año 1841 fue conocida en Francia por D. Gruby la naturaleza criptogámicade las pústulas de tiña y _el hongo del Herpes tonsurante. En 1837 se supo por Agostino Bassi de Lodi que el hongo Botrytis bassiana era el causante de la muscardína (epidemia de los gusanos de seda). Entre 1900 y 1920 irrumpe el campo de la virología con el descubrini.iento de virus de las plantas y animales. Así, al realizar investigaciones acerca de la glosopeda (Fiebre aftosa), F. L5ffl.er y Frosch descubrieron en 1898 otro grupo completamente nuevo de agentes patógenos: "los virus filtrables''. En 1905 se descubre el virus de la viruela de la vaca (por A. Negri, en 1909), el de la � poliomielitis (por Landsteiner) y en 1911 el del sarampión (por A. Anderson) y los bacteriófagos, entre otros acontecimientos. La consecuencia directa del perfeccionamiento del microscopio ( creación del ultramicroscopio en 1903 por F. W. Siedentopf y del microscopio electrónico en 1931 por M. Knoll y E. Ruska, la luz ultravioleta, y la microscopia de polarización) es el considerable progreso en el estudio de virus, bacteriófagos y estructuras bacte rianas. También la microcinematografia adaptada al microscopio llega al terreno de la bacteriología a principios de siglo a partir de las célebres películas de J. Comandan (en París) acerca de es piroquetas y tripanosomas en campo oscuro, y más tarde llega la invención de! microscopio de contraste de fase. Por otro lado, en 1914 se aplicó por primera vez la utilidad de los microorganismos • en el tratamiento de aguas residuales y lodos activados. En 1928,A. Fleming, en su laboratorió de Londres, observó que el hongo Penicillium notatum mataba sus cultivos de Staphylococcus aureus: el advenimiento de la penicilina señaló el comienzo de la era de los antibióticos, a la vez que Kluyver y Van Niel trabajaban sobre el metabolismo comparado bacteriano. En 1935 ,W. Stanley en Nueva York cristalizó partículas virales, y probó que hay organismos que no cambian y aparecen como modelos estándar. Entre 1940 y 1960 se. d�seocadenan i.D.ccsan1a a.�� Beadle: y111tmn aíslan rmrtantes,A.verymuestra Ta transformación bactenana y surge la genética molecular. En 1962, J. Watson en Estados Unidos compartió el premio Nobel por descubrir la estructura de doble hélice de la molécula de DNA. La biología no volvería a ser la misma. Ahora,.los investigadores orientan sus técnicas de mapeo.y secuenciamiento genético hacía bacterias y virus. J. King y sus colaboradores, en Estados Unidos, fueron los primeros en determinar que la cola de un tipo de virus bacteria no o fago se ensambla dentro de la célula. Sin virus la biología molecular sería inimaginable. A partir de la década de 1960 se descubre el interferón:, la regulación genética de la producción de enzimas, el código genético, y surgen los primeros estudios de recombinación de DNA que conducen a la ingeniería genética. En efecto, en 1973 se descubrió que podían cortarse moléculas de DNA con· enzimas de restricción, reunir las piezas con otra enzÍI!}a (DNA ligasa} y i:eintrº4µc_ii: �l DNArecombinante. en E. coli con la ayuda de un plásmido vector. Los recientes avances en el campo de la biología molecular han creado un ambiente de expectación en las posibles aplicaciones microbiológicas a un amplio espectro de procesos industriales. En la era de la ciencia a gran escala, cuando los objetivos de la investigación se convierten en prioridades nacionales y los presu puestos para cada laboratorio pueden alcanzar cientos de millones de dólares, en 1975, K{füler y Milstein obtienen por primera vez anticuerpos monoclonales, y en 1989, R. Weinberg, al estudiar cómo los virus invaden los núcleos de sus células hospedadoras, intenta revelar los mecanismos genéticos de la proliferación del cáncer. Durante la década de 1980 se observan, además, otros avances de envergadura:. mientras los análisis del RN A conducen al reconocimientode-lasAn:haebacteria, los estudios moleculares generan nuevos sistemas filogenéticos de clasificación. Las actuales aplicaciones del diseño por computadora que per miten examinar los componentes estructurales de virus a nivel tridi mensional y luego compararlos con las configuraciones moleculares de diversos compuestos conducen a importantes descubrimientos en • la investigación antiviral. Hoy se estudia la relación precisa entre virus y genes. H. Hartman, microbiólogo de Berkeley, California, dice que los virus son importantes en el origen de las especies ya que pueden alterar los genes de una poblacíón infectada. Estamos ahora, con respecto a los virus, donde los bacteriólogos del siglo XIX estaban con respecto a las bacterias. Más recientemente, S. Sonea y M. Pannisset, microbiólogos de Montreal, han redactado un manifiesto para una nueva bacteriología al enunciar su teoría de que todas las bacterias están interconectadas por organismos semejantes a los virus en una asociación genética a escala mundial. En los últimos tiempos hemos asistido al desarrollo indus trial de la biotecnología basada en la ingeniería genética, y se ha extendido el uso de sondas y marcadores genéticos para la genotipificación de los microorganismos. ·i� David Baltimore (Premio Nobel de Microbiología) ha dicho que desarrollar la ciencia microbiológica es un poco como levan- tar un mapa de la selva virgen. En cualquier caso, parece ser que lo que hemos visto hasta ahora es sólo la punta de un enorme y muy interesante témpano. BIBLIOGRAFIA Atlas, RM. Microbiology. Fundamentals and applications. 2nd edition. MacMillan Publishing Company, New & London. 1988. Bulloch W. Toe history ofbacteriology. Oxford Univ Press. London, 1938. Demain A. Industrial Microbiology. Scientific American, Nov. 1981 Hall S. Smithsonian (USA) 1990. Paulsen F. Los descubrimientos de los agentes patógenos. Actas Ciba. Enero 1936.
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