O cómo un microbiólogo/a puede
contribuir a mejorar el planeta
Cada vez somos más gente y más torpes en administrar el
único planeta en el que, de momento, podemos vivir: pérdida de biodiversidad,
cambio climático (a pesar de lo que diga Donald, me refiero a Trump, no al
pato, por supuesto), desertificación,
escasez de agua potable, hambrunas, pobreza, refugiados, guerras y conflictos,
tráficos de personas, problemas de acceso a la salud, … Si seguimos a este ritmo, esto es un caos. Tanto el planeta como
nuestra vida en él comienzan a ser insostenibles. Es imprescindible que nuestro
desarrollo sea sostenible, es decir que solucione las necesidades actuales de la
humanidad pero sin comprometer el futuro de las generaciones. En definitiva no
cargarnos el planeta antes de tiempo y dejar algo para nuestro hijos o nietos. Todo
está conectado, la biosfera y nuestro comportamiento están interconectados, son
interdependientes y deben manejarse como un sistema complejo. Quizá te
sorprenda pero para eliminar la pobreza y el hambre en el mundo, moderar el
cambio climático, tener ciudades más sanas y seguras, o mejorar los sistemas
acuáticos y terrestres, la aportación de los microbios es esencial.
El 25 de septiembre de 2015, las Naciones Unidas (ONU) adoptaron
un conjunto de objetivos globales para erradicar la pobreza, proteger el
planeta y asegurar la prosperidad para todos, como parte de una nueva agenda de
desarrollo sostenible: los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Son un total de 17, que incluyen 169 metas y que marcarán
la agenda de desarrollo mundial durante los próximos 15 años, hasta el 2030.
Esta
es la lista de los 17 objetivos, y vamos a ver que 12 de ellos tienen que ver
de alguna forma con los microbios (los marcados en negrita):
a la pobreza en todas sus formas en todo el mundo.
Objetivo 2: Poner fin
al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y
promover la agricultura sostenible.
Objetivo 3:
Garantizar una vida sana y promover el bienestar en todas las edades.
Objetivo 4: Garantizar una educación inclusiva, equitativa y
de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para
todos.
Objetivo 5: Lograr la igualdad entre los géneros y empoderar
a todas las mujeres y las niñas.
Objetivo 6:
Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento
para todos.
Objetivo 7:
Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para
todos.
Objetivo 8: Promover
el crecimiento económico sostenido, inclusivo y sostenido, el empleo pleno y
productivo y el trabajo decente para todos.
Objetivo 9: Construir
infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y
sostenible y fomentar la innovación.
Objetivo 10: Reducir la desigualdad en y entre los países.
Objetivo 11: Lograr
que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros,
resilientes y sostenibles.
Objetivo 12:
Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.
Objetivo 13: Adoptar
medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos.
Objetivo 14:
Conservar y utilizar en forma sostenible los océanos, los mares y los recursos
marinos para el desarrollo sostenible.
Objetivo 15:
Proteger, restablecer y promover el uso sostenible de los ecosistemas
terrestres, gestionar los bosques de forma sostenible, luchar contra la
desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras y poner freno
a la pérdida de la diversidad biológica.
Objetivo 16: Promover sociedades pacíficas e inclusivas para
el desarrollo sostenible, facilitar el acceso a la justicia para todos y crear
instituciones eficaces, responsables e inclusivas a todos los niveles.
Objetivo 17: Fortalecer los medios de ejecución y
revitalizar la Alianza Mundial para el Desarrollo Sostenible.
Los microbios también pueden
ayudarnos a sostener el planeta
Veamos algunos ejemplos de cómo los microbios pueden influir
en estos Objetivos de Desarrollo Sostenible. Los microbios son la forma de vida
predominante en el planeta, tanto en número como en biomasa total. Durante
miles de millones de años fueron los únicos pobladores del planeta. Su diversidad funcional y metabólica excede
por mucho la de cualquier otro organismo del árbol de la vida. Los
microorganismos son los principales productores primarios en la cadena trófica.
Pero además de su diversidad, otra característica es su ubicuidad, están por todas partes. Son capaces de
colonizar cualquier ambiente, incluso aquellos ambientes extremos e inhóspitos
en los que ningún otro ser vivo puede sobrevivir: desde los desiertos más
áridos, ambientes hipersalinos, cráteres de volcanes, temperaturas extremas
superiores a 100ºC y por debajo de 0ºC, hasta las profundidades marinas con altas
presiones, ambientes donde solo los microbios pueden sobrevivir. Los ecosistemas
están influenciados y controlados por las actividades microbianas. Muchas veces
son los propios microorganismos los que crean determinados ecosistemas, como el
suelo, por ejemplo, cuya estructura y salud depende de la actividad microbiana.
Quizás hayas oído alguna vez que algunas plantas son capaces de utilizar el
nitrógeno atmosférico, pero en realidad las plantas no fijan el nitrógeno, lo
hacen unas bacterias asociadas con ellas, como Rhizobium en
las leguminosas. Son las bacterias las que metabolizan los elementos clave y
realizan los ciclos biogeoquímicos de los nutrientes: los ciclos del carbono, del
nitrógeno, del fósforo, etc. Pero además, los microorganismos son un factor
esencial en el reciclaje de los nutrientes, materiales y residuos biológicos,
en la producción y disipación de los gases de efecto invernadero, … Algunos son
capaces de degradar materiales tóxicos. La biorremediación
microbiana consiste en emplear microorganismos para la eliminación y
degradación de vertidos de petróleo, disolventes, pesticidas y otros productos
tóxicos que algunos microbios se los pueden “comer”. Y otros son
esenciales en la producción de energía. El gas natural (metano) es un resultado
de la actividad microbiana. Los microorganismos fotosintéticos puede utilizar la
energía luminosa para producir biomasa, y otros producen biocombustibles
(etanol) durante la fermentación microbiana. Todo esto obviamente juega un
papel esencial en el cambio climático, en la estructura y fertilidad de los
suelos, y en la calidad y productividad de las aguas, lo cual está relacionado
con varios de los objetivos del desarrollo sostenible. En definitiva, los
microbios también son administradores
biológicos de la salud y sostenibilidad del planeta y gracias a ellos es
posible la vida.
Que nuestra salud
depende de los microbios es bastante obvio. Siete de cada diez muertes en los países en vías de desarrollo son debidas
a enfermedades infecciosas causadas por microbios. Dos de cada tres niños en el
mundo mueren de enfermedades infecciosas. Los microbios que más matan son los
que producen infecciones respiratorias (cerca de 3,2 millones) y diarreas (1,4
millones), seguido de la tuberculosis (1,4 millones), VIH-SIDA (1,1 millones),
malaria (500.000) y sarampión (130.000). El 70% de las muertes por infecciones
ocurre en países en vías de desarrollo. La buena noticia es que dos terceras
partes de esas muertes serían fácilmente evitables. Pero además, muchas
enfermedades infecciosas se están volviendo intratables. Por ejemplo, la resistencia a los antimicrobianos se ha
convertido en un grave problema en el tratamiento de enfermedades infecciosas.
Existe el riesgo de que muchas enfermedades infecciosas se vuelvan intratables
y de retroceder a la humanidad a la época anterior al descubrimiento de los antibióticos.
La resistencia a los antibióticos
puede ser la nueva pandemia del siglo XXI. Y no podemos olvidar que los microbios también causan cáncer. Unos dos millones
de los casos de cáncer diagnosticados en los últimos años son atribuidos a
virus y bacterias. Se calcula que el 15% de los cánceres están causados por virus(
hepatitis B y C, virus del papiloma humano, oncovirus, …).
A pesar de todo esto, la inmensa mayoría de los
microorganismos son unos buenos tipos. Los microbios cubren la superficie del
resto de seres vivos, también las superficies internas (como los intestinos,
por ejemplo). La microbiota es esa
comunidad de microorganismos buenos que viven en la superficie o en el interior
de cualquier organismo sano (animales, plantas y humanos). Puedes pensar que
los rumiantes, por ejemplo, comen hierba, pero en realidad de lo que se nutren
es de los cientos de millones de microbios que viven en sus estómagos y que son
los que realmente degradan la celulosa de la hierba. La panza de una vaca es un
auténtico fermentador donde crecen los microbios. Gracia a los microbios que
viven dentro de nosotros se activan nuestras defensas y se mantienen a raya a
otros microorganismos patógenos, evitando que nos colonicen y causen
enfermedades. Nos ayudan a hacer la digestión y nos proporcionan vitaminas y
otros compuestos que nosotros no podemos sintetizar y que son necesarios para
nuestra salud. Vivimos en un sano equilibrio con nuestra microbiota y tenemos
que cuidarla porque cuando la maltratamos y ese equilibrio se rompe, nuestra
salud se resquebraja. Hay muchos ejemplos que relacionan la microbiota con la
enfermedad: desde alergias, diabetes, obesidad y enfermedades autoinmunes,
hasta Alzheimer, Parkinson y autismo, incluso el cáncer. No cabe duda que los microbios
también influyen en los objetivos relacionados con la salud no solo humana,
sino también de animales y plantas, lo que se relaciona también con la
productividad y la disponibilidad de alimentos, por ejemplo.
Por otra parte, las aplicaciones
prácticas de los microbios proporcionan una enorme cantidad de soluciones
innovadoras a problemas de la vida diaria. Sin las levaduras, por ejemplo, nada sería igual. Sin levaduras no habría pan, pero lo que es peor, ¡ni vino ni cerveza!
Sin levadura la vida sería más dura. Además, otros microorganismos tienen funciones
relevantes en la industria alimentaria y en muchos casos los alimentos dependen
de transformaciones microbianas: quesos, yogures, embutidos, … dependen de los
microbios.Son la base de la biotecnología, producen
energía y limpian nuestros desechos. La modificación genética de los microorganismos y sus aplicaciones
biotecnológicas nos permiten producir sustancias que de otro modo seriamos
incapaces. Algunos productos de la microbiología industrial son los
antibióticos, vitaminas y aminoácidos, hormonas, productos terapéuticos y
medicamentos, enzimas para procesos industriales, vacunas, … Pero además,
podemos emplear microbios como vectores para modificar genéticamente otros
seres vivos, crear nuevas rutas metabólicas, desarrollar nuevos productos,
mejorar la productividad, … Y las posibilidades son casi infinitas si tenemos
en cuenta que todavía desconocemos más
del 90% de la diversidad microbiana del planeta. Esto significa que la
mayor parte de la información genómica de los microorganismos todavía permanece
oculta (la denominada materia oscura genómica), lo cuál puede tener
insospechadas posibilidades y aplicaciones futuras en los campos de la salud
humana y animal, biomedicina, biotecnología, industria química y farmacéutica,
agricultura, energía, alimentación, medio ambiente, etc.
Vemos, por tanto,
que la microbiología juega un papel esencial en la producción primaria,
reciclaje de los elementos, regulación de las enfermedades, seguridad
alimentaria, salud humana y animal, productividad vegetal, producción de
alimentos, gases de efecto invernadero, cambio climático, calidad de suelos y
aguas, producción de biomateriales, fuentes de energía, reciclaje y
contaminación, biotecnología, crecimiento económico, …
La mayoría de los Objetivos de Desarrollo Sostenible dependen también de
los microbios
Los microbiólogos también podemos contribuir a acabar con la
pobreza y el hambre en el mundo, garantizar una vida sana, agua y energía para
todos, promover un crecimiento económico y producción sostenibles, lograr
ciudades más limpias y sanas, combatir el cambio climático, conservar y
utilizar en forma sostenible los océanos, los mares, los recursos marinos y los
ecosistemas terrestres, poner freno a la pérdida de la diversidad biológica, … a
un planeta mejor y más sostenible.
Comienza el curso: ¡a trabajar!
Referencia: The contribution of microbial biotechnology to sustainable development goals. Timmis, K., y col. Micro Biotechnol, 2017, DOI: 10.1111/1751-7915.12818.
