Lectura N°1: Alexander Fleming y el

Lectura N°1:
Alexander Fleming y el descubrimiento de la penicilina
¿Cómo nos podemos proteger de la infección de manera segura?
Tras el estallido de la primera guerra mundial, la pregunta aún se volvió más urgente.
En el frente de batalla, fallecían más soldados víctimas de infecciones causadas por
las heridas, que en las trincheras. Fue entonces cuando el problema adquirió un
interés particular para el bacteriólogo escocés Alexander Fleming destinado al
laboratorio de un hospital de campaña en Francia. Había llegado recomendado por
sus superiores por su experiencia como médico privado en Londres. Allí había
establecido un próspero negocio tratando la sífilis de artistas famosos con un nuevo
compuesto llamado salvarsán (que significa “el que salva mediante el arsénico”), y se
le ocurrió que podría hallarse algo parecido que fuera igualmente útil contra las
infecciones que resultaban tan devastadoras en las trincheras.
Fleming nació en una región rural y remota de Escocia en 1881, pasó gran parte de
su infancia en contacto con la naturaleza. Para el futuro científico, la experiencia fue
formativa. “inconscientemente aprendimos muchísimo de la naturaleza”, observó
posteriormente, refiriéndose a él y a sus hermanos.
Por influencia de su hermano mayor anunció su intención de estudiar medicina,
después de conseguir las máximas calificaciones de ingreso, Fleming podía elegir
entre tres facultades de medicina distintas. Eligió St. Mary donde tuvo la oportunidad
de estudiar con Almroth Wright (1861-1947), el brillante investigador que en 1896
desarrollo la vacuna contra la tifoidea.
Después de 1918, retomó sus investigaciones y docencia concentrando la mayor parte
de su investigación en desarrollar un antiséptico eficaz.
En el proceso descubrió la lisozima, un enzima que se encuentra en muchos fluídos
corporales, como las lágrimas. Aunque poseía propiedades antibacterianas naturales,
tenía poco efecto sobre los agentes infecciosos más fuertes. A finales de 1928 su
atención se había dirigido en gran parte al estudio de las bacterias estafilococos.
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Cuando se fue de vacaciones, por algún razón se olvidó de guardar sus cultivos de la
bacteria Staphylococcus aureus en las estufas, donde se hubieran mantenido calientes
Llegamos a este punto y vale la pena explicar un poco la disposición del laboratorio.
Como a Fleming le era casi imposible abrir su ventana, solía dejar la puerta abierta
para que circulara un poco de aire. Dicha puerta daba a un tramo de la escalera y en
el piso de abajo había otro laboratorio que estaba siendo usado por un joven micólogo
irlandés, C.J. La Touche, cuya puerta se
abría al mismo tramo de la escalera. Por
entonces, La Touche estaba trabajando
con un moho que como se demostraría,
tenía propiedades muy interesantes.
También el tiempo fue propicio, durante la
ausencia de Fleming. Londres se vio
afectada
por
una
temperatura
insólitamente fría, seguida inmediatamente de un retorno de calor, un ciclo que hizo
que las esporas del laboratorio de La Touche florecieran en su nuevo hogar del piso
de arriba.
Cuando Fleming regresó de sus vacaciones en septiembre, empezó a desechar
algunas de las placas de Petri que había dejado fuera de la estufa. De ordinario, la
contaminación en el trabajo bacteriológico es lo que para los agricultores son las
malas
hierbas.
Cuando
un
cultivo
está
contaminado, normalmente el primer instinto de un
científico es desecharlo y empezar de nuevo. Y
esto es exactamente lo que Fleming se dispuso a
hacer en una especie de limpieza rutinaria.
Fue entonces cuando, después de haber tirado los
cultivos contaminados, observó un halo claro que
rodeaba las colonias amarillo verdosas del hongo
que había contaminado accidentalmente la placa. Desde luego, en ese momento no
tuvo manera de saber que una espora de una rara variante de un hongo denominado
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Penicillium notatum había llegado arrastrada por el viento desde el laboratorio de
micología del piso de abajo.
“Era sorprendente que en una distancia considerable alrededor del crecimiento del
hongo, las colonias de
Staphylococcus aureus
mostraran lisis (disolución o
destrucción de las células)”, escribió Fleming. “Lo que antes había sido una colonia
bien desarrollada de Staphylococcus aureus era ahora una tenue sombra de lo que
fue”. Se dio cuenta de que esa lisis, era la responsable de decolorar las bacterias.
Dedujo correctamente que el hongo debía haber liberado una sustancia que
simultáneamente destruyó los microorganismos existentes e inhibió su crecimiento
ulterior. Pues bien, este descubrimiento, que literalmente fue extraído de los desechos,
iba a cambiar el curso de la historia.
Pero hizo falta un científico perspicaz como Fleming para observar en primer lugar el
insólito efecto del halo y después reconocer su significado. Este fue su momento de
¡eureka!, resultado de una combinación de intuición personal y de razonamiento
deductivo. Sus largos años de preparación habían dado sus frutos.
Fleming no había descubierto Penicillium, la existencia de este género de hongo no
era ningún misterio y se conocían bien sus efectos. En 1871, el cirujano inglés Joseph
Lister se dio cuenta por casualidad de que el hongo podía detener el crecimiento de
gérmenes. Otros dos investigadores (John Tyndall en 1875 y D. A. Gratia en 1925)
también había advertido la acción antibacteriana del hongo.
Pero, al igual que Lister, no parece que apreciaran la importancia sus observaciones,
ni realizaron los experimentos necesarios para descubrir por qué exactamente el
hongo mataba a las bacterias. Una de las razones por las que la ciencia no avanza de
manera continuada en una especie de macha inexorable de progreso es que los
descubrimientos a veces se pasan por alto, o son desacreditados porque no
concuerdan con la sabiduría convencional. En cierta medida esto fue lo que sucedió
con la penicilina
Fleming había a prendido otra de las lecciones fundamentales de la ciencia (parte de
su “preparación de conocimiento”): que a menudo es tan importante saber qué
preguntas plantear como buscar las respuestas. Cuando explicaba su papel en el
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descubrimiento siempre hacía gala de su característica modestia: “Mi único mérito es
que no pasé por alto la observación y seguí el tema como bacteriólogo”.
Lo que también resultó evidente es que no bastaba con realizar un descubrimiento
notable; si había de tener algún uso práctico, debía investigar también la sustancia con
la que de manera tan fortuita había dado.
Fleming, que no se caracterizó nunca por utilizar una prosa encendida, sencillamente
señaló: “Me interesé lo suficiente para continuar con el asunto”.
En su diseño experimental Fleming incluyó observaciones microscópicas del hongo.
Su examen microscópico le proporcionó la pruab final de que el hongo pertenecía a un
género de hongos llamado Penicillium (que en latin significa “cepillo”).
Supuso entonces que el hongo secretaba un jugo que mataba a las colonias de las
bacterias, lo que significaba que tendría que
buscarlo en el caldo de cultivo en el que crecía.
Para ello, filtró parte del hongo y dejó caer gotas en
la
placad
donde
crecían
las
colonias
de
Staphylococcus aureus. Pasadas varis horas, las
bacterias murieron, desapareciendo directamente
ante sus ojos mientras las estaba observando a
través de ocular de su microscopio. Su siguiente
paso fue encontrar la mínima parte de la sustancia
que era necesaria para eliminar las bacterias,
diluyendo el caldo que contenía el hongo.
Cuando lo probó a la centésima parte de su concentración original, quedó satisfecho al
ver que seguía funcionando tan bien como antes. Continuó diluyéndolo cada vez más,
y cuando llegó a ochocientas veces su concentración original, siguió conservando su
potencia letal contra las bacterias. Además, la milagrosa sustancia era arias veces
más potente que el ácido fénico puro que, aunque mataba las bacterias, también
quemaba los tejidos. Fleming y sus colegas repitieron el procedimiento con
neumococos, las bacterias que causan la neumonía, y obtuvieron los mismos
resultados sorprendentes.
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Entonces se preguntó qué ocurriría si exponía parte de su propia saliva a la sustancia
que formaba el Penicillium notatum. Puesto que la saliva está llena de todo tipo de
bacterias, supuso que tendría un efecto pronunciado. Puso la muestra de saliva en
una placa de Petri con agar y la colocó en l estufa. Como esperaba, colonias de varios
tipos de bacterias crecieron rápidamente. Después añadió penicilina. Algunas colonias
fueron eliminadas, otras continuaron creciendo. Las que fueron destruidas eran
evidentemente sensibles a la penicilina.
En otros experimentos encontró que, mientras que la penicilina era eficaz contra las
bacterias que causaban la fiebre tifoidea, la disentería y determinadas infecciones
intestinales, funcionaba bien contra las bacterias que causaban la neumonía, la sífilis,
la gonorrea, la difteria y la escarlatina.
No obstante, aunque el caldo de Penicillium había demostrado sus cualidades en el
laboratorio, la siguiente cuestión era si funcionaría igual de bien en los seres humanos.
Pero antes Fleming debía demostrar que era seguro. Para buscar posible efectos
tóxicos, probó el caldo en ratones y conejos, inyectándoles un poco con una jeringa en
las orejas. Pero ni ratones ni conejos presentaron efectos negativos.
En 1932, Fleming había abandonado su trabajo con la penicilina. Aunque su nombre
se vería asociado para siempre con su descubrimiento, posteriormente no participó en
la investigación de purificación del antibiótico. Sin embargo, se aseguró de
salvaguardar la insólita cepa de Penicillium notatum para la posteridad y continuó
facilitando muestras del hongo a otros investigadores.
NOTA: Cabe reconocer que el hecho de que sea posible utilizar la penicilina en la
actualidad no se debe únicamente a Fleming, sino que fue el resultado del esfuerzo de
diversos investigadores. El bacteriólogo británico descubrió el antibiótico en 1928, al
estudiar un cultivo de bacterias que presentaban un estado de lisis debido a la
contaminación accidental con un hongo. El propio Fleming se encargó, con ayuda de
un micólogo, de estudiar dicho hongo, al que se le otorgó el nombre de penicilina. Sin
embargo, fueron el médico australiano Howard Walter Florey y el bioquímico alemán
Ernst Boris Chain quienes iniciaron una investigación detallada y sistemática de los
antibióticos naturales y quienes promovieron la fabricación y el empleo médico de la
penicilina.
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Fuentes de información recomendada
1. Horvitz L, Eureka. Descubrimientos científicos que cambiaron el mundo. 3ª edición. Barcelona:
Paidós; 2003.
Preguntas
1.- ¿Qué condiciones favorecieron que se produzca el fenómeno que Fleming observó
en las placas con Staphylococcus aureus.?
2.- Describa las etapas del método científico aplicadas al descubrimiento de la
penicilina.
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