El 12 de febrero de 2009 se cumplieron 200 años del nacimiento del gran naturalista y evolucionista inglés Charles Darwin (1809-1882), quien revolucionó el pensamiento científico con su libro publicado en 1859: Sobre el origen de las especies mediante la selección natural o la conservación de las razas favorecidas en la lucha por la existencia.Otro notable naturalista inglés llamado Alfred Russell Wallace (1823-1913), de manera independiente, llegó a la misma conclusión acerca del mecanismo evolutivo por medio de la Selección Natural, por lo que se conoce como la Teoría Evolutiva de Darwin-Wallace.
Charles Darwin y Alfred Wallace propusieron la Selección Natural como principal mecanismo de la evolución. Cada especie origina más individuos de los que pueden sobrevivir, por lo que se establece una “lucha por la existencia”. La naturaleza selecciona (Selección Natural) a los individuos que poseen variaciones favorables y las transmiten a sus descendientes, multiplicándolas en cada generación. Este mecanismo permite que individuos con cambios favorables se adapten a su ambiente. Con el transcurso del tiempo, la adaptación a medios diferentes puede conducir a que las poblaciones vayan gradualmente acentuando sus diferencias y formen nuevas especies.
El Neodarwinismo también llamado Teoría Sintética de la Evolución, combina la propuesta de Darwin y Wallace con las leyes de la herencia de Mendel y otros progresos genéticos posteriores.
La Teoría Sintética de la Evolución se percibe en la sociedad mexicana y mundial en muchos aspectos. El que trataré en este texto se refiere a la importancia que tiene entender la evolución rápida de los microbios para disminuir ciertos problemas de salud.
Las poblaciones de organismos vivos generalmente presentan una gran variabilidad y su material genético está continuamente cambiando. La selección natural también está incesantemente seleccionando a los individuos que tienen ventajas. Hasta ahora, la especie humana ha conservado el 95% de las características del hombre de las cavernas. En cambio, las poblaciones de organismos cuya tasa de mutación es elevada, que se reproducen o multiplican en poco tiempo e incorporan material genético ajeno, son las que evolucionan con mayor rapidez. Ejemplo de ello son las bacterias y los virus.
Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta y se consideran seres vivos porque están formadas por una célula. Algunas son útiles al hombre, otras son de vida libre y otras más, causan enfermedades. Las útiles se utilizan en la fabricación de vinagre, queso, yogurt, mantequilla, medicamentos y se estudia el metabolismo de ciertas bacterias consumidoras de plástico, para resolver la contaminación por este material.
Las de vida libre se encuentran: en la corteza terrestre, en el suelo, en manantiales calientes y ácidos, en las grietas hidrotermales de las profundidades marinas, en algunos alimentos, asociadas a plantas o animales, en nuestra piel, tracto digestivo y en otros lugares.
Asimismo, los seres vivos más primitivos que surgieron en el océano son las bacterias, únicas habitantes en este planeta dos mil millones de años aproximadamente. La evidencia fósil muestra algunas formaciones rocosas llamadas estromatolitos, formadas por cianobacterias –un tipo de bacterias– que comenzaron a liberar oxígeno por medio de la fotosíntesis. En aquel entonces el oxígeno representaba un gas tóxico para los organismos que vivían allí. Este gas cambió drásticamente la composición de la atmósfera primitiva de la Tierra y es el responsable de la primera extinción masiva. Los organismos que no se adaptaron al cambio no fueron seleccionados y se extinguieron. Sin embargo, este cambio propició que nuevas especies, tomaran su lugar. Actualmente, los estromatolitos sólo se observan en algunos lugares preservados del mundo, como muestra la siguiente fotografía tomada en Cuatrociénegas, Coahuila, México.
Otro tipo de bacterias causan enfermedades y los medicamentos que se utilizan para destruirlas o tratar sus infecciones se llaman antibióticos. Estos impiden la formación de su pared celular o interfieren en el desarrollo de su ciclo de vida.
Las bacterias cambian a una velocidad sorprendente porque incorporan material genético de sus vecinas y también de virus. Su información genética no sólo pasa de manera vertical, de madre a hija, sino también fluye de modo horizontal, de bacteria a bacteria, por medio de unas estructuras llamadas plásmidos. Es ahí donde se encuentra la información que las hace resistentes a ciertos antibióticos. Las bacterias no necesitan reproducirse para transmitir la información, basta que se acerquen unas a otras para pasarse los plásmidos; es decir, la resistencia.
El hombre tiene que elaborar continuamente nuevos antibióticos porque las bacterias evolucionan rápido. Los cultivos de bacterias infecciosas son usados para estudiar el cambio de estos organismos.
Algunas personas con infección bacteriana suspenden la aplicación del antibiótico en cuanto se sienten bien, aunque no hayan terminado el tratamiento. ¿Qué sucede entonces? El medicamento ha matado a la mayoría de las bacterias que le causaban malestar, pero no a todas, quedan las resistentes. Si la persona infectada suspende el tratamiento, está favoreciendo la evolución y propagación rápida de bacterias resistentes al antibiótico, resistencia que transmiten a sus vecinas y a sus descendientes. Así, el antibiótico usado deja de ser útil no sólo para la persona que lo suspendió, sino para todos los que se contagien con ese mismo tipo de bacterias.
Enfermedades bacterianas que estaban controladas están en la actualidad resurgiendo porque la naturaleza seleccionó (Selección Natural), a partir de la gran variabilidad que presenta una población bacteriana, a las bacterias resistentes. Esto se debe a varias causas: reproducción rápida –cada 10 o 15 minutos aproximadamente–, tasa de mutación alta, tendencia a incorporar genes ajenos y sobre todo, a la transmisión horizontal de plásmidos. Todos estos factores han influido para que bacterias como las del cólera y la tuberculosis se hayan hecho resistentes a los antibióticos que antes las mataban.
Cuando se descubrió la penicilina se creyó que era un antibiótico milagroso. El Dr. Harold Neu –excelente investigador en quimioterapia antibacterial– informó: “Todos los estafilococos del mundo en 1941 eran susceptibles a la penicilina. En 1944 cuando la penicilina se usaba poco en los hospitales, resultó que el 25% se convirtió en resistente. En 1947 cuando la penicilina se utilizaba mucho en hospitales para curar la pulmonía y otras infecciones graves se obtuvo el 75 % de resistencia. En la actualidad esos organismos no pueden eliminarse con penicilina”.
Por si fuera poco, los antibióticos también se aplican ampliamente en la agricultura y la ganadería en ausencia de enfermedad. Esto provoca la rápida evolución y generalización de la resistencia de las bacterias ante la presión de selección que ejercen los antibióticos.
Otros agentes infecciosos de evolución rápida son los virus; éstos no tienen células, son sólo fragmentos de material genético: un ácido nucleico, ya sea ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribonucleico (ARN) y una envoltura constituida de proteínas. Todos los virus son parásitos, necesitan de una célula para poder replicar su material genético y multiplicarse. En este proceso destruyen la célula que invadieron y llegan incluso a infectar bacterias e incluir material genético de ellas. A estos virus se les llama bacteriófagos o fagos.
Los virus evolucionan aún más rápido que las bacterias, y los retrovirus constituidos por ARN cambian con mayor velocidad que los adenovirus formados por ADN. Por ello no se ha podido elaborar una vacuna contra el virus del SIDA humano, porque es un retrovirus y cambia en menos de veinticuatro horas. El virus del SIDA, VIH-1, se aisló en 1983 y el VIH-2 en 1986.
Así como los virus del SIDA han surgido por evolución de otros existentes, han aparecido también por evolución nuevos agentes causantes de enfermedades que antes no existían. Tal es el caso del virus del Ébola que causa una enfermedad muy contagiosa: la fiebre hemorrágica viral. El infectado sangra por la boca y el recto y la tasa de mortalidad es del 90%.
El resfriado común o gripe es producido también por virus. Con frecuencia personas contagiadas con virus gripal se aplican un antibiótico para curarse, sin consultar un médico. Los antibióticos no tienen ningún efecto sobre los virus y peor aún, promueven la aparición de bacterias resistentes. Sin embargo, también es habitual encontrar una doble infección: por virus y por bacterias, en estos casos el antibiótico elimina la infección bacteriana pero no la viral.
Otro ejemplo de evolución se observa en el protozoario parásito que provoca la enfermedad llamada malaria. Es el Plasmodium falciparum que evolucionó, el mosco Anopheles -su transmisor- también cambió. Antes, parásito y mosco eran controlados: el Plasmodium con cierto medicamento y los moscos con algún insecticida ¿Qué pasó? Ambos evolucionaron, ahora son resistentes al medicamento y al insecticida, respectivamente. La malaria afecta a la mitad de la población mundial y causa un millón de muertes por año.
Si se entiende la evolución rápida de los microbios ¿Qué puede hacer el hombre para disminuir los problemas de salud implicados? Evitar automedicarse. Aplicarse el tratamiento completo en la dosis y tiempo indicado por un especialista. Eliminar el uso o abuso indiscriminado de antibióticos. Mejorar sus hábitos higiénicos. Reforzar su sistema inmunológico con comidas que lo nutran y que incluyan proteínas, porque los anticuerpos -nuestra defensa- están formados de proteínas. Conocer cuáles son las enfermedades contagiosas que hay en su ambiente para protegerse. Revisar que su sistema de vacunación esté completo. Si viaja, informarse de los microbios que existen en el lugar que visitará y aplicarse las vacunas correspondientes.
Además, la investigación científica no debe detenerse o aminorar porque nos gana la carrera la evolución rápida de los microbios. Asimismo, es indispensable la divulgación de estos conocimientos.
Por último, tomar en cuenta que la evolución biológica es otra manifestación de cambio que forma parte de la transformación de nuestro planeta y del Universo. La evolución biológica significa un constante cambio de los seres vivos en el tiempo y en el espacio. Se puede manifestar: en el transcurso de la adaptación, en la aparición de novedades evolutivas y en el proceso de formación de nuevas especies.
Fuente: Diario el Universal, sección blog Universitari@ s del día 29 de abril del 2009. En http://blogs.eluniversal.com.mx/weblogs_detalle7582.html
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