El bacilo
del ántrax o carbunco ha desempeñado el papel de malvado villano en algunos de
los terribles acontecimientos que hemos vivido a partir del 11 de septiembre. Sin
embargo, no deberíamos olvidar la importancia que esta bacteria, Bacillus anthracis, ha tenido en el
nacimiento de disciplinas biológicas tan importantes como la Microbiología o la
Inmunología. El bácilo del ántrax fue el protagonista indiscutible de muchos
descubrimientos 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 a
las cabañas ganaderas europeas desde la antigüedad, atacando a todo tipo de
mamíferos y aves, en especial al ganado ovino y bovino. Los animales se
infectan al beber agua contaminada por cadáveres o restos orgánicos de otros
animales, o al comer presas infectadas. Ocasionalmente el ántrax afecta también
a las personas que tienen contacto con el ganado afectado o con productos como
pieles, lana, etc. El nombre de carbunco hace referencia al ennegrecimiento de
la sangre de las víctimas del bacilo. Hasta bien entrada la segunda mitad del
XIX no se conocía ni la causa del ántrax ni el tratamiento de los animales
enfermos. 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 alemán
que había participado en la guerra francoprusiana de 1870. En 1872 ejercía como
médico en una pequeña población rural, cerca de Poznan (Polonia). Koch tenía
una curiosidad insaciable y completaba su dedicación a la medicina con estudios
arqueológicos y antropológicos. La adquisición de uno de los primeros
microscopios fabricados industrialmente por Carl Zeiss dirigió su interés al
mundo de los microorganismos. Entre las preparaciones que hizo para examinar en
su microscopio estaba la de una gota de sangre de un animal afectado por
ántrax. En la preparación se observaban, juntos a glóbulos rojos y blancos, una
especie de bastoncillos alargados o bacilos. Esto no era una novedad, ya que el
médico francés C.J. Davaine había observado, algunos años atrás, la presencia
de “bacteroides” en la sangre de los animales con ántrax. No obstante, la
conexión entre la presencia de bacilos y la enfermedad no tenía por qué ser
causal. La idea de que un organismo microscópico puediera producir una
enfermedad, tan evidente hoy día, no estaba generalizada en aquellos tiempos y
parecía ridícula a algunos. Los bacilos podrían simplemente aprovecharse de la
debilidad del animal enfermo para multiplicarse en su interior, ser un efecto
de la enfermedad, más que la causa.
Koch había estudiado medicina en Gotinga con Henle, y éste era
uno de los investigadores del XIX que sospechaban que al menos algunas enfermedades
estaban causadas por microorganismos. Koch decidió emprender por su cuenta una
serie de ensayos para conocer mejor la relación entre los bacilos y el ántrax. Para
ello tomó una gota de sangre de un animal infectado y la inoculó en la vena de
la cola de un ratón. Pocos días después el ratón enfermó y murió. Su sangre
estaba plagada de bacilos. Esto tampoco era una novedad, el propio Davaine había
comprobado que la sangre de un animal con ántrax transmitía la enfermedad a
otros animales. Tal vez los bacilos causaban el ántrax, pero Koch era
consciente de la posibilidad de que la enfermedad estuviera causada por algún
tóxico contenido en la sangre inoculada. Se hacía preciso aislar los bacilos, y
su posible efecto, de cualquier otra substancia contenida en la sangre, pero
¿cómo?
La solución obtenida por Koch iba a revolucionar
la biología. Primero probó a cultivar los bacilos en suero sanguíneo. Más
adelante añadió sangre de animales enfermos a caldos gelatinizados y
previamente esterilizados por ebullición. Desde los tiempos de Spallanzani se
sabía que los microorganismos se reproducen rápidamente en caldos de este tipo.
Lo que no se había intentado hasta entonces era cultivar un tipo específico de
microorganismo. Los bacilos proliferaron en el medio, y Koch repitió el proceso
de aislamiento, es decir, traspasó gotas del cultivo a un caldo limpio hasta conseguir
un cultivo puro de bacilos. Evidentemente, cualquier toxina presente en la
sangre original había quedado diluida hasta concentraciones infinitesimales al
pasar por los medios de cultivo. Ahora era posible saber si los bacilos tenían
algún 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 plagada
de bacilos.
Koch probablemente no era totalmente
consciente de hasta qué punto arriesgaba su integridad física realizando estos
experimentos en su propio hogar, pero sí se dio cuenta del alcance de sus
resultados, que le llevaron a plantear los postulados que llevan su nombre y
que fundan la Microbiología Clínica. Bacillus anthracis fue el primer
microbio patógeno cuya relación causal con una enfermedad quedaba demostrada. Y
se 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 los
gusanos de seda estaba causada por un parásito microscópico, pero esto era
totalmente diferente. Los descubrimientos de Koch sugerían la posibilidad de
que muchas de las enfermedades humanas fueran causadas por microorganismos y
abrían perspectivas para su tratamiento.
Koch publicó sus resultados en 1876 dando
lugar a todo un nuevo programa de investigación. También publicó en ese año las
primeras fotografías de bacterias. Poco después descubrió el fenómeno de
formación de esporas por parte de Bacillus
anthracis, y su resistencia al calor y los agentes químicos. En 1880 pasó
de ser un desconocido médico rural a dirigir un laboratorio del Departamento de
Salud del Reich. En 1891 fue nombrado director del Instituto de Enfermedades
Infecciosas en Berlín. Descubrió los agentes de la tuberculosis y el cólera y recibió
el premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1905.
Pero el ántrax no va a desaparecer del
panorama de la historia de la Biología, ni mucho menos. Hemos mencionado a
Pasteur, quien sospechaba también que los microbios estaban detrás de muchas
enfermedades humanas. Koch se le había adelantado en la prueba de la hipótesis,
pero Pasteur se propuso ir más allá, averiguar cómo se podían atacar los
microbios y curar así las enfermedades. En su investigación, Pasteur eligió
como modelo el ántrax. La elección era obvia, Bacillus anthracis era fácil de obtener, cultivar e inocular. Era
posible infectar animales y utilizarlos para ensayar tratamientos.
Algunos de los primeros tratamientos
ensayados por Pasteur nos pueden parecer hoy sorprendentes. Años antes Pasteur
había estudiado el proceso de agriado del vino producido por Lactobacillus, y había inventado un
proceso de inactivación de los microbios por un choque térmico, parecido a lo
que ahora llamamos "pasteurización". No es, por tanto, sorprendente
que algunos de los primitivos ensayos consistieran en calentar al animal
enfermo, 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 los
técnicos de Pasteur. Éste había comprobado que no todas las cepas de ántrax
eran igualmente virulentas. Las había que mataban rápidamente al animal
inoculado, mientras que otras causaban variantes más benignas de la enfermedad,
no mortales. En un experimento Pasteur ordenó inyectar una cepa virulenta, y el
animal inyectado no murió. Comprobaron que había existido un error ya que se
había 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 error
posible, el animal había quedado "inmunizado" contra la cepa
virulenta del bacilo del ántrax.
Pasteur anunció la realización de un experimento
público para el que convocó a la prensa y a las autoridades. El experimento se
llevó a cabo en Melun en junio de 1881. Un grupo de ovejas fue dividido en dos
subgrupos, de 25 animales cada uno. Uno de ellos recibió una inyección de
bacilos de ántrax de una cepa poco virulenta. Al cabo de varios días, las 50 ovejas
fueron inyectadas con ántrax virulento. Diez ovejas más no recibieron ningún
tratamiento. Como podemos imaginar, las 25 ovejas no inmunizadas murieron
fulminadas por el ántrax. Los periodistas presentes reflejaron en sus crónicas
el acontecimiento, probablemente el primer experimento de la historia
retransmitido “en directo” a la prensa. Pasteur fue aclamado como el
descubridor de los tratamientos inmunizadores, y más tarde su gloria llegó al
cénit cuando consiguió tratar con éxito la rabia. Antes de eso todavía el
ántrax le haría pasar un mal trago. Pasteur comercializó una vacuna basada en
cepas poco virulentas del bacilo, pero un fallo en la producción causó un
auténtico desastre. Muchos animales vacunados murieron. Después de aquello el
ántrax desapareció de la escena principal de la Historia y permaneció en un humilde
segundo plano, aunque ahora haya vuelto, lamentablemente, a la actualidad.
Ramón Muñoz-Chápuli es Catedrático en el Departamento de Biología Animal de la UMA