LOS ANTIBIOTICOS

                           LOS ANTIBIÓTICOS
El descubrimiento de los antibióticos se inició con la observación de Pasteur y otros microbiólogos de que algunas bacterias eran capaces de inhibir el crecimiento de otras, y con la de Babés en 1885, quien demostró que la inhibición se debía a una sustancia fabricada por un microorganismo que se libera al medio líquido o semisólido en que está creciendo otro germen; la sustancia es un antibiótico aunque el término no empezó a usarse sino hasta 1940.

Entre 1899 y 1913 varios investigadores intentaron tratar infecciones generalizadas por medio de piocianasa, sustancia antibiótica producida por el Bacillus pyocyaneus (hoy conocido como Pseudomonas aeruginosa) pero a pesar de que usaba varias bacterias in vitro, resultó demasiado tóxico cuando se inyectó en animales, por lo que su uso se restringió a aplicaciones locales para infecciones superficiales. Al mismo tiempo, el éxito de las vacunas como profilácticas de ciertas infecciones y de los sueros inmunes como terapéuticos de otras, así como los espectaculares resultados obtenidos con compuestos arsenicales en la sífilis, desvió la atención de los investigadores en los antibióticos. Fue en ese ambiente en el que se produjo el descubrimiento de Alexander Fleming (1881-1955), escocés que estudió medicina en el hospital St. Mary's de Londres, se graduó en 1908 y se quedó a trabajar ahí toda su vida, dedicado a la bacteriología, interesado en las vacunas, en microbiología de las heridas de guerra y su tratamiento. Después de muchas frustraciones con el uso de antisépticos en las infecciones generalizadas, Fleming descubrió en 1922 la lisozima, una sustancia presente en las lágrimas y otros líquidos del cuerpo que lisa ciertas bacterias; pero al cabo de varios trabajos realizados por él y otros investigadores no se encontró la manera de usarla en el tratamiento de las infecciones. Entonces, en 1928:

Trabajando con distintas cepas de estafilococo se separaron varias cajas con cultivos y se examinaron de vez en cuando. Para examinarlas era necesario exponerlas al aire y de esa manera se contaminaron con varios microorganismos. Se observó que alrededor de una gran colonia de un hongo contaminante las colonias de estafilococo se hacían transparentes y era obvio que se estaban usando [... ] Se hicieron subcultivos de este hongo y se realizaron experimentos para explorar algunas propiedades de la sustancia bacteriolítica que evidentemente se había formado en el cultivo y se había difundido al medio. Se encontró que el caldo en el que había crecido el hongo a la temperatura ambiente durante una o dos semanas había adquirido marcadas propiedades inhibitorias, bactericidas y bacteriolíticas para muchas de las bacterias patógenas más comunes.

 

Figura 31. Alexander Fleming (1881-1955).

Fleming identificó al hongo como Penicillium notatum y bautizó a la sustancia antibiótica como penicilina. Demostró que era efectiva en contra de gérmenes grampositivos, menos para los bacilos diftérico y del ántrax y no tenía efecto sobre el crecimiento de gérmenes gramnegativos, incluyendo la Salmonella typhi. También demostró que la penicilina no alteraba los leucocitos polimorfonucleares en el tubo de ensayo y que no era tóxica en ratones y conejos, por lo que la recomendó como antiséptico de uso local en seres humanos o bien para aislar ciertos gérmenes en el laboratorio, gracias a su capacidad para inhibir el crecimiento de otras bacterias contaminantes. Nueve años después, en 1938, Howard Florey (1898-1968), profesor australiano de patología en Oxford, con la colaboración de Ernst Chain (1906-1979), bioquímico alemán refugiado, y varios otros asociados, iniciaron una serie de trabajos para purificar y producir penicilina en cantidades suficientes para hacer pruebas experimentales válidas sobre su utilidad terapéutica.

En mayo de 1940 inyectaron ocho ratones por vía intraperitoneal con estreptococos y a cuatro de ellos les administraron penicilina por vía subcutánea; en 17 horas los ratones controles estaban muertos mientras que los inyectados seguían vivos y dos de ellos 52 curaron por completo. Con otros experimentos usando estafilococos y clostridia, que dieron los mismos resultados, Florey y sus colegas publicaron un artículo titulado "Penicillinas as a Chemotherapeutic Agent" e iniciaron la parte más difícil de su trabajo: encontrar apoyo en la industria para continuar produciendo el antibiótico y explorar métodos para hacerlo en gran escala. Florey no tuvo suerte en Inglaterra, que estaba entonces enfrascada en la parte más difícil de la segunda Guerra Mundial, pero viajó a EUA (que todavía no entraba en la guerra) y con la ayuda de personajes influyentes logró que tres compañías farmacéuticas se interesaran en la empresa. En 1942 se produjo suficiente penicilina para tratar a un paciente, en 1943 ya se habían tratado 100, y en 1944 ya había suficiente para tratar a todos los heridos de los ejércitos aliados en la invasión de Europa. La penicilina fue el primero de los antibióticos que alcanzó desarrollo industrial y uso universal, y fue y sigue siendo el mejor tratamiento para varias enfermedades comunes y el único para ciertos padecimientos. Pero no es una panacea, ya que hay infecciones que no responden a ella y otras en las que los gérmenes adquieren resistencia; además, su uso inmoderado puede tener consecuencias más o menos graves. Pero su descubrimiento y sus aplicaciones abrieron la puerta a la búsqueda de nuevos antibióticos, de los que la estreptomicina fue el siguiente y el más celebrado, por su efecto sobre el Mycobacterium tuberculosis.
Selman A. Waksman (1888-1973), originario de Ucrania, emigró a EUA en 1910 y estudió en la Universidad Rutgers, de New Brunswick. Antes de graduarse mostró gran interés en la microbiología del suelo, y en especial en los actinomicetos; después de doctorarse en bioquímica en la Universidad de California regresó a Rutgers y continuó trabajando en lo mismo. Poco a poco su laboratorio adquirió fama como uno de los mejores en el campo de la microbiología del suelo, por lo que recibió estudiantes de muchas partes del mundo. Uno de ellos, René Dubos (1901-1982), llegó de París a estudiar con Waksman y se doctoró en 1927 con una tesis sobre la degradación del H₂O₂ en el suelo. De Rutgers pasó a a trabajar con O. T. Avery (1877-1955), en el Instituto Rockefeller, en Nueva York, y ahí logró aislar un antibiótico de bacterias del suelo, la tirotricina, una mezcla de polipéptidos demasiado tóxica para administrarla por vía parenteral. De todos modos, su descubrimiento estimuló a Waksman y a sus colaboradores, quienes iniciaron la búsqueda sistemática de antibióticos en los microorganismos del suelo .

El primer resultado de estos estudios fue la actinomicina, obtenida por Waksman y Woodruff en 1940, el mismo año en que Florey y sus colaboradores describieron el potente efecto antibiótico de la penicilina; sin embargo, en contraste con ésta, la actinomicina era muy tóxica. En 1942 Waksman y Woodruff publicaron el aislamiento de otro producto de los actinomicetos, la estreptotricina, con actividad antibiótica contra grampositivos y gramnegativos, así como contra las micobacterias, que no eran atacadas por la penicilina; sin embargo, otra vez resultó tener elevada toxicidad tardía. Dos años más tarde, en 1944, Waksman y sus colegas Schatz y Bugie describieron otro antibiótico más, la estreptomicina, también derivado de actinomicetos, y en ese mismo año Feldman y Hinshaw demostraron que era efectivo en la quimioterapia de la tuberculosis experimental en cobayos.

En el laboratorio de Waksman se aislaron cerca de 20 antibióticos diferentes; además de los mencionados, la neomicina y un aminoglicósido, que se usa sobre todo en aplicaciones tópicas o por vía digestiva. Antes de 1950 otros autores aislaron el cloranfenicol, las tetraciclinas y la terramicina, también producidas por actinomicetos, y posteriormente surgieron otros antibióticos más, como la polimixina, la entromicina, las cefalosporinas, etc. A principios de la década se observó que en ciertas enfermedades infecciosas la combinación de dos o más antibióticos tenía un efecto sinérgico, pero casi al mismo tiempo se encontró también que con ciertas combinaciones el resultado podía ser el opuesto.