Periódico UNAL No. 232

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

Científicos

de la UNAL descubren microorganismos que degradan el clorhidrato de cocaína

Físicos y químicos de la Sede Manizales extrajeron bacterias de cultivos ilícitos sembrados en las selvas de Nariño, las cuales, al ponerlas a prueba en un reactor con clorhidrato de cocaína, consumieron el 97 % de la sustancia. Este avance científico ha sido patentado y representa una alternativa innovadora a la incineración del alcaloide incautado en los laboratorios clandestinos del país país (pág. 3). En este especial de Periódico UNAL, explore este y otros avances científicos desarrollados por expertos, y cuyos protagonistas son los microorganismos.

En billetes y monedas hallan microorganismos presentes en las heces humanas.

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Nº 232 / junio 2024

ISSN 2981-3654

unperiodico_bog@unal.edu.co

Bogotá, Colombia

Bacterias: amenazas y oportunidades para el Parkinson y el Alzheimer.

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Las bacterias buenas y malas de nuestro menú diario.

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Bacterias en biopolímeros, un riesgo inminente en procedimientos estéticos.

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Microbios, agentes invisibles que tejen el destino de la humanidad

A lo largo de la historia los microorganismos han sido tanto aliados como enemigos de la humanidad. Han causado pandemias devastadoras, pero también han propiciado la adaptación a diferentes entornos y han impulsado avances científicos revolucionarios.

Juan Carlos Eslava CastañEda, profesor asociado del Departamento de Salud Pública, Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia

AUnqUe los hUmanos tenDemos a sitUarnos en el centro del mundo y desde allí miramos la realidad, cuando tomamos algo de perspectiva empezamos a ser conscientes de que nuestra propia existencia depende de una compleja red de interdependencia: relaciones e interacciones que van más allá de nuestra especie y nos vinculan íntimamente con las demás especies del planeta en ecosistemas específicos y cambiantes. Como suelen señalar los ecologistas, “vivir es convivir”, y esto se hace en intercambio permanente con los demás seres vivos del planeta. Esta clara lección del pensamiento ecológico moderno –que no siempre se tiene en cuenta como es debido– aplica para los organismos tanto macro como microscópicos.

los microbios: amos invisibles De la viDa en la tierra

Aunque por su tamaño los llamamos microbios, su diversidad es enorme y su cantidad apabullante. Pueden ser bacterias, virus, hongos o protozoarios, cada uno con sus características específicas y sus estrategias de vida particulares. Mirando en perspectiva, muchos han afirmado que tanto ahora como en el pasado las bacterias son la forma dominante de vida en la Tierra; tanto es así, que su génesis se remonta 3.500 millones de años atrás, tiempo suficiente para que hayan evolucionado y colonizado los más disímiles ambientes terrestres.

Acompañando a las bacterias están los virus, una ambivalente forma de existencia que por sí misma solo es una masa inerte de materia, pero cuando toman posesión de una célula son capaces de reproducirse tan frenéticamente, que muchas veces destruyen a su hospedero. La reciente pandemia de Covid-19 nos recordó el impacto que pueden tener los virus, aunque la mayoría de ellos existen sin tener efectos patológicos.

También existen los hongos y protozoarios, cuyo papel en la descomposición de la materia muerta y en el reciclaje de nutrientes es de vital importancia. Todos estos microorganismos establecen relaciones complejas con los demás organismos, y muchas veces les ayudan a adaptarse mejor al entorno proporcionándoles sustancias esenciales. Así que su papel ecológico está asociado con la vida, aunque algunos de los microbios –no muchos hasta donde se sabe– están relacionados con enfermedades.

reducido grupo de españoles, apenas unos cientos, fueron capaces de conquistar los imperios azteca e inca?, pregunta íntimamente relacionada con una segunda: ¿por qué desapareció tan rápidamente la población indígena americana en tiempo de la conquista y la colonia, y fue sustituida por los colonos extranjeros y por la población mestiza?

Por supuesto a lo largo del tiempo se han dado varias respuestas, muchas de las cuales resaltan –de una manera poco convincente– el mayor poder bélico de los invasores, su mayor sofisticación tecnológica, una desmedida crueldad, sutiles ventajas culturales, o la acción providencial de una divinidad que toma partido por las sociedades cristianas. Pero ninguna de estas posibles causas explica mejor el asunto que la intervención invisible de los gérmenes.

En sus magníficos estudios, McNeill, Cook y Diamond han detallado que sin la intervención de los microbios y su acción letal en forma de grandes epidemias sería imposible entender el enorme cambio demográfico sufrido en América y las profundas transformaciones sociales, económicas y políticas ocurridas en los territorios sometidos a una dominación colonial de largo aliento, ideas plasmadas en sus obras Plagas y pueblos; La conquista biológica: Las enfermedades en el Nuevo Mundo 1492-1650, y Armas, gérmenes y acero: Breve historia de la humanidad en los últimos trece mil años, respectivamente.

Pero así como los gérmenes posibilitaron la invasión y conquista de América, también lo hicieron con Australia y buena parte de África. Sin embargo, cabe señalar que en ese último continente la situación se tornó algo más paradójica, pues mientras varias enfermedades permitieron que los europeos conquistaran territorios africanos, otras, por el contrario, impidieron que se asentaran en zonas selváticas del interior. Así que la presencia microbiana sirvió simultáneamente como facilitador de la invasión europea y como barrera a esta.

Los gérmenes han estado, están y estarán presentes, y afectan de maneras insospechadas a las sociedades humanas.

Pero hoy, dados los impresionantes e inquietantes desarrollos de la biotecnología, los microorganismos se han insertado en intensas dinámicas productivas y convertido en pequeñas fábricas de diversos productos de utilidad variable, cuyo auge está íntimamente ligado a los mercados internacionales y a los beneficios del capital, así que su papel ecosocial se ha extendido.

Cuando los microorganismos se relacionan con las enfermedades solemos llamarlos gérmenes, término genérico y coloquial que produce algo de angustia dada nuestra actual veneración por la higiene y nuestros inculcados recelos frente a los desechos y la suciedad.

¿cómo han impactaDo nUestra historia los Gérmenes?

Existe una interesante y llamativa tradición investigativa que defiende y encuentra sustento en una provocadora premisa: las enfermedades infecciosas han sido una fuerza decisiva en el desarrollo de la humanidad.

Varios autores destacados han participado en dicha tradición y nos han brindado obras estupendas, entre ellos el historiador canadiense William McNeill; el médico, epidemiólogo e historiador inglés Thomas McKeown; el historiador estadounidense Noble David Cook; el biogeógrafo norteamericano Jared Diamond; el historiador argentino Diego Armus, y la socióloga e historiadora colombiana Diana Obregón, entre otros.

Por ellos conocemos el gran impacto que han tenido importantes epidemias en épocas específicas, y sobre todo entendemos mejor algunos grandes episodios de la historia que no se entenderían adecuadamente sin la presencia de las enfermedades causadas por gérmenes.

En particular, conocemos más claramente el peso que las enfermedades tuvieron en el proceso de expansión europea entre los siglos XVI y XIX, asunto extensamente estudiado y que ha suscitado importantes discusiones. Por ejemplo, desde tiempo atrás mucha gente se ha preguntado, ¿cómo un

amiGos Y enemiGos en la historia De la hUmaniDaD

Sin duda las epidemias y los gérmenes que las producen han tenido transcendentales efectos geopolíticos y profundas repercusiones culturales; y, según se postula, también han forzado cambios significativos en la historia de nuestra especie.

Por ejemplo, varios investigadores sostienen que fue la acción de los gérmenes la que inclinó la balanza a favor del Homo sapiens sobre el hombre de Neandertal, y otros más sostienen que fue la llamada “peste neolítica” –causada por el mismo tipo de bacteria que causó la peste negra en la Edad Media– la que favoreció la sustitución masiva de la población en gran parte del norte de Europa hace unos 5.000 o 6.000 a. C.

Claro que los gérmenes no solo han afectado a la humanidad en el pasado, también lo hacen en el presente, como quedó de manifiesto con el impacto reciente de las pandemias de VIH-sida y de Covid-19. Pero, para seguir con el ejemplo de las bacterias, vale señalar la importante presencia, hoy, de enfermedades causadas por este tipo de gérmenes: casos de cólera que, según la OMS, han venido aumentando en los últimos años; casos de tuberculosis que, según las últimas estimaciones, afectan a una cuarta parte de la población mundial; casos de salmonelosis que afectan a una enorme cantidad de población menor de 5 años en los países pobres, y casos de infecciones intrahospitalarias por bacterias multirresistentes que configuran una gran amenaza mundial en la actualidad.

Por tanto: los gérmenes han estado, están y estarán presentes, y afectan de maneras insospechadas a las sociedades humanas. Pero cabe reiterar que no todos los microbios son gérmenes, dado que no todos producen enfermedades. De hecho, solo una ínfima parte lo hacen, los demás establecen relaciones ecológicas que favorecen la vida de muchas maneras y facilitan una vida saludable, como el llamado microbioma. Por eso no está bien convertir a los microbios en nuestros enemigos, aunque algunos gérmenes sí nos afecten.

palabras clave: microbios, coevolución, microbioma, enfermedades emergentes, antibióticos, gérmenes.

Director: Jaime Rodolfo Ramírez • c oor Dinación e Ditorial: Blanca Nelly Mendivelso Rodríguez • c oor Dinación perioDística: Óscar Julián Mayorga c orrección De estilo: Liliana Ortiz Fonseca • concept Uali Z ación Y Dise Ño : William Botía Suárez • F oto G ra F ía : Nicol Torres • i mpresión: ceet, Casa Editorial El Tiempo Las opiniones expresadas por los autores y sus fuentes no comprometen los principios de la Universidad Nacional de Colombia ni las políticas de Periódico UNAL. Versión digital: https://periodico.unal.edu.co/ • Comentarios y sugerencias en: unperiodico_bog@unal.edu.co • Teléfonos: 3165348 y 3165000, extensión 18108 Edificio Uriel Gutiérrez, carrera 45 no 26-85, piso 5 o • issn 2981-3654

Los investigadores que adelantan estos estudios esperan que en el futuro cercano puedan incrementar sus análisis a concentraciones más altas del clorhidrato de cocaína.

Científicos de la UNAL descubren

microorganismos que degradan el clorhidrato de cocaína

ÓsCar JaviEr lavErdE robayo, periodista Unimedios - Sede Manizales

Un equipo de investigadores de la Sede Manizales desarrolla una técnica revolucionaria que utiliza microorganismos para degradar el clorhidrato de cocaína. Este avance científico ha sido patentado y representa una alternativa innovadora a la incineración del alcaloide incautado en los laboratorios clandestinos del país.

En Una operación coorDinaDa con cerca de 100 integrantes de la Policía y la Fiscalía, junto con un grupo de investigadores de la UNAL Sede Manizales, se llevó a cabo una compleja misión por tierra y aire en las selvas de Nariño, cuyo objetivo era recolectar muestras de hojas, tallos y suelo de cultivos ilegales de coca. De estos materiales orgánicos se extrajeron los microorganismos y en laboratorio se adaptaron a un medio de cultivo donde su única fuente de energía era el clorhidrato de cocaína, sustancia proporcionada exclusivamente para esta investigación por el Centro

Internacional de Estudios Estratégicos Contra el Narcotráfico (Ciena), de la Dirección de Antinarcóticos de la Policía Nacional.

En menos de 24 horas, los imperceptibles microbios descompusieron y eliminaron hasta un 97 % del clorhidrato de cocaína. La patente de esta investigación, concedida por 20 años, fue otorgada por la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) a la UNAL Sede Manizales y a la Dirección de Antinarcóticos de la Policía Nacional.

El grupo de científicos de la UNAL Sede Manizales que desarrolló esta innovación –sin precedentes en el país– está encabezado por el docente Juan Carlos Higuita, del Departamento de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura, junto con la profesora Elizabeth Restrepo Parra y el investigador Andrés Díaz Vargas.

“Después de presentar el proyecto ante la Policía y la Fiscalía, y al obtener una viabilidad del impacto de la investigación, finalmente llegó el día. Fue una operación logística por tierra y aire con helicópteros artillados por si ocurría alguna emergencia. Durante varios meses nos preparamos para que la operación se ejecutara en máximo 20 minutos. Esa era la orden para el equipo”, recuerda el profesor Higuita.

La manipulación y extracción de muestras de suelo, hojas y raspado de los cultivos requirió una meticulosa planificación en un trabajo conjunto con las autoridades. El transporte de estos materiales a los laboratorios del campus La Nubia de la UNAL implicó rigurosas medidas de seguridad, incluyendo vigilancia de este espacio las 24 horas, con el aval del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.

“La colaboración con el Ciena fue fundamental para garantizar el suministro controlado del clorhidrato de cocaína proveniente de incautaciones nacionales, bajo la supervisión de los investigadores. Teníamos el medio para el cultivo de microorganismos, la colaboración de la Policía para entrar y salir de la jungla, pero nos hacía falta el sustrato, la droga, el clorhidrato de cocaína para avanzar con la investigación”, indicó la profesora Restrepo. ¿cómo DeGraDan la cocaína?

Los microorganismos utilizados en la investigación se extrajeron de cultivos ilícitos en Nariño. Una vez recolectados, se sometieron a una estricta cadena de conservación para evitar alteraciones en su estructura y forma biológica durante su traslado.

Al llegar a los laboratorios de la UNAL, los investigadores realizaron un estudio de clasificación taxonómica de los microorganismos, que consiste en extraer su ARN ribosomal (relacionado con los genes), lo que permitió identificar la presencia de dos géneros predominantes: Bacillus y Pseudomonas.

Los microorganismos se pusieron a prueba con clorhidrato de cocaína, suspendidos en el fondo de un

reactor de biodiscos a escala de laboratorio –utilizado originalmente para el tratamiento de aguas residuales– diseñado y adaptado por los investigadores para el experimento.

“El equipo tiene un motor que acciona el eje de los discos, en los cuales se adhieren los microorganismos para que giren lenta y constantemente en el sentido de las manecillas del reloj. En el fondo del reactor está el clorhidrato de cocaína, del cual se alimentan los microscópicos seres vivos”, explica el profesor Higuita.

Así, cada vez que una mitad de los discos se sumerge en el clorhidrato de cocaína, los microorganismos se alimentan de esta sustancia, mientras los que están en la otra mitad respiran y descansan. Durante este proceso degradaron un alto porcentaje del clorhidrato, logrando una eficiencia del 97,3 % entre 24 y 48 horas para una concentración de 10 gramos de cocaína por litro.

Los investigadores también realizaron pruebas en un reactor de tanque agitado (vaso de vidrio con doble pared para regular la temperatura y un sistema de agitación en su interior) que aceleró el proceso de degradación de la cocaína hasta un 99,7 % en solo 18 horas.

Una innovación De alto impacto social Y ambiental

Estos microorganismos revelaron un potencial sorprendente en la eliminación del clorhidrato de cocaína. Con una eficacia superior al 97 %, esta técnica ha sido patentada y representa una alternativa innovadora a la incineración de la cocaína incautada en los laboratorios clandestinos del país. Además, impacta en la recuperación de los suelos para otras alternativas de producción agrícola y en la preservación de la integridad física de campesinos e integrantes de la Fuerza Pública colombiana. Los científicos que adelantan estos estudios esperan que en el futuro cercano puedan incrementar sus análisis a concentraciones más altas del clorhidrato de cocaína, casi industriales, o al menos a 50 gramos por litro, lo que permitiría avances en seguridad en el manejo tanto del alcaloide (cocaína) como de alcaloides sintéticos (metanfetaminas).

Vea la entrevista completa en:

clave:

foto: Nicol Torres / Unimedios.

palabras

clorhidrato de cocaína, biodegradación, biotecnología ambiental, impacto ambiental.

BACTERIAS MINERAS

REDUCEN DESECHOS TÓXICOS Y PERMITEN

EXPLOTACIONES MÁS LIMPIAS

En los rincones más inhóspitos del planeta, donde la vida parece imposible, prosperan miles de bacterias con habilidades sorprendentes. Estos microorganismos, muchos aún desconocidos, han evolucionado durante millones de años en entornos extremadamente ácidos y rodeados de elementos tóxicos, por lo que han desarrollado una resistencia tan extraordinaria, que los convierte en aliados para la industria minera.

Si Una persona inhala o inGiere una minúscula cantidad de plomo, menor a la vigésima parte de una cucharadita de azúcar, puede sufrir graves daños en el cerebro, los riñones y el hígado. Sin embargo, existen bacterias capaces de resistir este material pesado, e incluso utilizarlo como fuente de energía, junto con otros como el mercurio, el cadmio y el arsénico.

Estos microorganismos habitan en canteras, tuberías y montañas de residuos mineros, incluso en presencia de elementos radiactivos como el uranio y el radio. Su capacidad para prosperar en estos ambientes extremos las convierte en candidatas ideales para limpiar suelos y aguas contaminadas por la actividad minera.

El profesor Marco Antonio Márquez Godoy, doctor en Geología con énfasis en Mineralogía de Procesos, adscrito a la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín, destaca su potencial: “su funcionamiento natural, sin modificaciones artificiales, nos muestra formas menos contaminantes y efectivas de extraer metales del suelo”.

En vez de utilizar productos químicos agresivos y procesos intensivos en energía, estas bacterias pueden llevar a cabo reacciones químicas que disuelven los metales presentes en los minerales, facilitando su extracción y reduciendo el impacto ambiental.

minería responsable:

Un DesaFío UrGente

La vida moderna depende del uso de minerales: el cobre en dispositivos electrónicos, el aluminio en utensi -

lios de cocina, el níquel en baterías y monedas, pero la minería, aunque esencial, enfrenta importantes desafíos ambientales. Es la cuarta industria más demandante de agua en Colombia, después de la agrícola, energética y la pecuaria: cada año consume la cantidad de agua equivalente a 267.000 piscinas olímpicas. Además, si sus residuos no se manejan adecuadamente, pueden contaminar ecosistemas terrestres y acuáticos, afectando la flora, la fauna y la salud humana.

La bio-hidrometalurgia, una disciplina que estudia el uso de microorganismos en medios acuosos para extraer metales, ofrece una alternativa prometedora a esta problemática. Esta técnica ha demostrado ser exitosa en el tratamiento de residuos mineros contaminados con cianuro, un compuesto altamente tóxico utilizado en la extracción de oro. Las bacterias pueden descomponerlo en sustancias menos dañinas, protegiendo el medioambiente y la salud de las comunidades cercanas a las minas.

Además, la bio-hidrometalurgia se utiliza para “blanquear” materias primas minerales, ya que elimina impurezas y

mejora su calidad. También se emplea para eliminar el azufre del carbón, lo que reduce las emisiones contaminantes durante su combustión, y para reciclar residuos mineros, recuperando metales valiosos que de otro modo se perderían.

De “basUra” a tesoro: bacterias qUe recUperan el Zinc

Los residuos mineros, a menudo considerados como “basura”, contienen metales valiosos como cobre, níquel y zinc, este último utilizado en diversas industrias, como revestimiento del acero para evitar la corrosión, y en la fabricación de caucho, fertilizantes y productos farmacéuticos, por sus beneficios para el sistema inmunológico.

Como parte de sus estudios en esta disciplina, el profesor Márquez exploró el potencial de las bacterias Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans y Leptospirillum ferrooxidans para recuperar el zinc de residuos de la Minera Gavia, ubicada en Riosucio (Caldas), trabajo que adelantó con la profesora Luz Marina Ocampo Carmona, doctora en Ingeniería Metalúrgica y de Materiales,

también adscrita a la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín, y con la investigadora Lina Marcela Miranda Arroyave, magíster en Ingeniería - Materiales y Procesos de la Institución.

La investigadora Miranda explica el proceso: “recibimos residuos con contenido apreciable de minerales como pirita, calcopirita, galena y esfalerita, esta última la principal mena del zinc. Tras molerlos y someterlos a flotación, un proceso que separa los minerales valiosos de los no valiosos, rescatamos solo la esfalerita para trabajar con ella”. Posteriormente pusieron a prueba las 20 cepas de bacterias comerciales, asociadas con 3 especies del Laboratorio de Biomineralogía de la UNAL Sede Medellín, con el fin de seleccionar la cepa más competente de cada especie. “Las elegidas las expusimos a la esfalerita para que se adaptaran y la utilizaran como fuente de energía, dejando de lado el sulfato ferroso, con el que se ‘alimentan’ en condiciones de laboratorio”, explica.

Luego observaron cómo trabajaba cada bacteria por separado y en conjunto, es decir, si rendían mejor los cultivos puros o los mixtos. Para ello, monitorearon características como el pH –que debe disminuir– y la biomasa –que debe aumentar–, garantizando que las bacterias y los metabolitos consumieran el hierro que devuelve el zinc, liberándolo a su vez en la solución acuosa.

“Descubrimos que las 3 cepas bacterianas juntas trabajan mucho mejor que por separado, logrando recuperar con ellas hasta un 69 % del metal en solución. Ahora bien, para obtener el zinc purificado llevamos a cabo dos pasos más: (i) añadir amoniaco, ajustar el pH a uno más ácido, y (ii) aumentar la temperatura entre 70 y 90 ºC con el fin de eliminar otros metales como hierro, mercurio y cobre, que afectan el proceso siguiente, que es la electroobtención”.

Este último proceso utiliza corriente eléctrica para depositar el metal en un electrodo: “para esto insertamos en el medio acuoso un ánodo (polo positivo) y un cátodo (polo negativo) que separan el zinc mediante la ‘atracción’ de sus electrones. Así logramos obtener piezas con purezas entre 97,53 y 99,87 %”, concluye.

Este proceso no solo recupera un recurso valioso, sino que también reduce la necesidad de extraer nuevas fuentes de zinc, lo que disminuye el impacto ambiental asociado con la minería.

FUtUro prometeDor para la minería sostenible

Aunque el uso de microorganismos en la minería no es nuevo, aún tiene un largo camino por recorrer. Investigaciones como esta abren nuevas posibilidades para perfeccionar su aplicación y superar desafíos como la presencia de productos secundarios que pueden afectar el comportamiento de las bacterias y dificultar la recuperación de metales.

El potencial de las bacterias “mineras” es enorme. Su capacidad para transformar residuos en recursos valiosos y reducir el impacto ambiental de la minería las convierte en aliadas clave para construir un futuro más sostenible. Además del zinc, esta técnica permite recuperar otros metales como el cobre y el níquel, e incluso tierras raras como el cerio y el samario, esenciales en la fabricación de tecnología de punta. El futuro de la minería sostenible está en manos de estos pequeños gigantes microscópicos, que nos muestran que incluso en los ambientes más extremos la vida encuentra formas ingeniosas de prosperar y contribuir al bienestar del planeta.

Residuos mineros contaminados con metales pesados se pueden contrarrestar con la bio-hidrometalurgia, eliminando impurezas. foto: Mujahid Safodien / AFP.

laura FranCo salazar, periodista Unimedios - Sede Medellín

palabras clave: biotecnología, biominería, desarrollo sostenible, contaminación.

Algunas bacterias trabajan directamente sobre los minerales. Ver de derecha a izquierda el antes y el después. foto: Laura Franco Salazar / Unimedios Medellín.

Microorganismos

“extraterrestres” en suelos colombianos

Más de una década recorriendo lugares extremos de la geografía colombiana les ha permitido a dos investigadores de la UNAL evidenciar en suelos y rocas la existencia de microorganismos similares a los hallados en la Luna y en Marte. Se llaman extremófilos porque resisten temperaturas heladas o de intenso calor, e incluso se reproducen sin oxígeno, por lo que se podrían usar para regenerar el suelo, desarrollar biocombustibles y estudiar la posibilidad de vida extraterrestre.

diana MErCEdEs ManriquE Horta, periodista Unimedios Bogotá

Estos aUténticos rebelDes, conocidos como extremófilos, habitan en casi cualquier condición límite que usted se pueda imaginar: alta acidez como las aguas del río Tinto (España); alta o baja temperatura como en los desiertos o en la Antártida; alta presión como en las fosas de Las Marianas (el punto más profundo que existe en los mares); alta salinidad como en el mar Muerto, y grandes cantidades de radiactividad como en Chernóbil.

Su estudio, aún incipiente en el país, puede enseñarnos a sobrevivir en un planeta con menos lluvias, más calor, deshielo de los polos, ríos contaminados, suelos desérticos y acidificación de los mares, entre otras catástrofes cada vez más cercanas.

También ayudarían en el desarrollo de nuevas tecnologías que beneficien a los seres humanos. Por ejemplo, la enzima con la que replica su ADN Thermophilus aquaticus, una bacteria que vive a sus anchas entre los 50 y 80 ºC, identificada en 1969 en una fuente del Parque Nacional de Yellowstone (Estados Unidos), se utiliza en miles de laboratorios por su tolerancia a las altas temperaturas en las reacciones de cadena de polimerasa (PCR), herramienta utilizada para determinar paternidades, identificar cadáveres y detectar enfermedades como el Covid-19.

Además, los sitios colonizados por los extremófilos se podrían considerar análogos terrestres o planetarios, es decir que por sus características climáticas y geológicas se parecen a los ambientes

En laboratorio se encontró un tipo de Bacillus proveniente de la Antártida que crece a 4 ºC. foto: Nicol Torres / Unimedios.

de otros planetas, o al menos a cómo la ciencia cree que estos pueden ser.

Esta es una información que resulta fundamental en la preparación de misiones tripuladas o robóticas, y también en la búsqueda de señales de vida extraterrestre, en especial para dos ramas de la ciencia que en Colombia son relativamente nuevas: la astrobiología y la geología planetaria, disciplinas que intentan explicar el origen, la evolución y el futuro de la vida en el universo bajo ciertas condiciones de habitabilidad.

Hasta ahora el Catálogo de análogos planetarios, elaborado por la Agencia Espacial Europea, ha clasificado 57 de estos lugares, 2 de ellos en América Latina: los desiertos de Atacama (Chile) y las pampas de La joya (Perú). Colombia, pese a contar con varios lugares extremos, aún no registra ninguno catalogado como tal.

Hacia ese objetivo apuntan los estudios realizados desde hace más de una década por la bióloga María Angélica Leal y el geólogo David Tovar Rodríguez, del Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología de la UNAL. La exploración de los lugares extremos del país los ha llevado hasta el desierto de la Tatacoa (Huila), la termales de Choachí y las minas de sal de Nemocón (Cundinamarca), la cueva de Oro (Santander), el Volcán Nevado del Ruiz (Tolima), entre otros.

Ahora que adelantan sus Doctorados en Biología y en Geociencias de la UNAL respectivamente, y cursan el Doctorado en Investigación Espacial y Astrobiología de la Universidad Alcalá de Henares (España), también han llegado a la Antártida.

“En el país hay sitios que tienen esas características, y el trabajo que ampara nuestra investigación se centra en evaluar

el Volcán Nevado del Ruiz y la isla Gorgona como esos dos primeros análogos planetarios colombianos”, indican.

¿análoGos planetarios colombianos?

Su primera visita a la Antártida fue a la isla Decepción, cuyo cráter es la cima de un volcán activo con un diámetro de 17 km que se encuentra parcialmente invadido por el mar. También a la isla Media Luna, situada en el estrecho de McFarlane, con apenas 2 km de longitud.

“La Antártida y el Volcán Nevado del Ruiz son lugares con alto potencial para ser considerados como análogos planetarios, ya que en algún momento de su historia geológica, cuerpos rocosos del sistema solar –como Marte y la Luna–también tuvieron una continua actividad volcánica. Además existen coincidencias mineralógicas y geoquímicas que permiten establecer comparaciones entre ambos volcanes y algunas regiones volcánicas del planeta rojo”, menciona la investigadora Leal.

Allí tomaron muestras de rocas y suelos, entre ellos los psicrófilos (organismos que toleran bajas temperaturas), cuyo estudio radica en que, dadas las condiciones de la Antártida, donde existe una permanente capa de hielo y los suelos están siempre congelados, estos sobreviven sin problema. Tales características también han sido reportadas en planetas como Marte, así que son un excelente re-

ferente para buscar vida fuera de la Tierra en lugares inhóspitos del sistema solar.

También indagan sobre extremófilos que se alimentan de los minerales formadores de roca (endolíticos), de alto interés astrobiológico, ya que podrían estar presentes en las rocas de Marte.

“Por un lado trabajamos los microorganismos que podrían vivir dentro de las rocas, y por el otro aquellos que serían tolerantes a la radiación, y además, que estos tipos de extremófilos soportan condiciones de estrés hídrico”, señala la investigadora Leal.

estimUlarían el crecimiento De las plantas

Otro desafío es indagar si tales microorganismos serían promotores de crecimiento vegetal, es decir que mediante pruebas de laboratorio se puede estimular el desarrollo de las plantas con posibles aplicaciones biotecnológicas, por ejemplo en el mejoramiento de la calidad de los suelos empobrecidos o erosionados por el exceso de uso.

Por el momento, en el trabajo de laboratorio han encontrado un tipo de Bacillus proveniente de la Antártida, que crece sin problema a bajas temperaturas (4 ºC), pero que además realiza actividades óptimas para ciertos ciclos bio-geoquímicos: “trabajamos con los ciclos del fósforo y el nitrógeno, necesarios para que las plantas se desarrollen; si logramos encontrar esos ambientes, podríamos resolver el problema en esa ruta”.

En el Nevado del Ruiz, a partir del análisis de 56 aislamientos en los cuales se priorizaron características como actividad de fijación, soluciones de nitrógeno y solubilización de fosfato, además de la tolerancia a las bajas temperaturas, hallaron dos tipos de Bacillus que sometieron a pruebas y revelaron su tolerancia a condiciones de anoxia, es decir sin oxígeno y alta radiación.

“Mediante pruebas de laboratorio se puede estimular el desarrollo de las plantas, un aspecto que resultaría relevante no solo pensando en alimentar a los astronautas en Marte, sino a comunidades que habiten en ambientes degradados donde producir alimentos es cada vez más difícil, como por ejemplo La Guajira”, concluye la bióloga.

palabras clave: extremófilos, análogos planetarios, astrobiología

La bióloga María Angélica Leal recoge muestras de suelo y rocas en busca de extremófilos en el volcán Nevado del Ruíz. foto: David Tovar, investigador del Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología de la UNAL.

EN BILLETES Y MONEDAS

hallan microorganismos presentes en las heces humanas

¿Ha pensado usted en la cantidad de manos que tocan un billete o una moneda a lo largo de su vida útil? Con el uso de tecnología de punta en secuenciación genómica, investigadores del Centro Nacional de Secuenciación Genómica (CNSG) de la Universidad de Antioquia hallaron cientos de géneros bacterianos presentes en un billete de 1000 pesos. Este hallazgo subraya la importancia de mantener una buena higiene al manipular dinero, para prevenir la transmisión de enfermedades.

ToDos los billetes, especialmente los fabricados con algodón como los que circulan en Colombia, son un ambiente ideal para el crecimiento de microorganismos. Su textura porosa y su capacidad para absorber la humedad proveniente del sudor y otras secreciones corporales crean un hábitat perfecto para estos seres microscópicos. Cada billete se convierte así en un pequeño ecosistema en donde los microorganismos interactúan y compiten por recursos.

Pero la diversidad microbiana del dinero no se limita a los microbios que habitan en nuestra piel. Los billetes y monedas pueden recoger microorganismos de diversas superficies con las que entran en contacto a lo largo de su viaje, como mostradores, máquinas expendedoras, cajeros automáticos, bolsillos, carteras e incluso el suelo. Esto significa que el dinero puede actuar como un vector de transmisión de microorganismos, tanto beneficiosos como patógenos, entre diferentes personas y entornos.

tecnoloGía De pUnta para analiZar el billete

Hasta hace poco el estudio de los microorganismos presentes en el dinero se limitaba a los métodos de cultivo tradicionales, que solo permitían identificar una pequeña

fracción de la diversidad microbiana total. Sin embargo, gracias a los avances en la secuenciación genómica y la bioinformática, los científicos ahora pueden analizar el ADN de todos los microorganismos presentes en una muestra, revelando una imagen mucho más completa de este ecosistema oculto.

Para este estudio, los investigadores de la Universidad de Antioquia utilizaron la tecnología de secuenciación de nueva generación (NGS por sus siglas en inglés), una técnica revolucionaria en el campo de la genómica que ha transformado la manera de secuenciar el ADN, pues permite analizarlo de forma masiva y paralela.

Con esta poderosa herramienta tecnológica, los investigadores: Juan Alzate, director del CNSG de la Universidad de Antioquia, junto con el ingeniero Felipe Cabarcas y la bióloga Pilar Lizarazo, profesores adscritos a dicha institución, identificaron más de 200 géneros bacterianos en un solo billete de 1000 pesos colombianos, una diversidad comparable a la encontrada en las heces humanas. Este sorprendente hallazgo demuestra que el dinero es un reservorio de microorganismos mucho más rico y complejo de lo que se pensaba.

los microbios más comUnes en sU billetera

Entre los géneros bacterianos más abundantes en los billetes colombianos se en-

cuentran: Propionibacterium, Cutibacterium, Staphylococcus y Streptococcus, asociados con enfermedades comunes, como veremos a continuación. Su presencia es habitual en la piel humana y pueden ser transferidos al dinero a través del contacto directo. El Propionibacterium, sobre todo la especie Cutibacterium acnes, es un huésped frecuente en nuestra piel y se alimenta de los ácidos grasos presentes en el sebo. Aunque se le asocia con el acné, también puede tener un papel beneficioso al protegernos de patógenos más peligrosos mediante la producción de ácido propiónico, una sustancia con propiedades antimicrobianas.

El estudio también reveló la presencia del género Staphylococcus, que incluye especies que forman parte de nuestra microbiota normal, como S. epidermidis, que ayuda a mantener el equilibrio de la flora cutánea. Sin embargo también incluye especies patógenas como S. aureus, que puede causar desde infecciones leves de la piel hasta enfermedades graves como neumonía, endocarditis y sepsis. Algunas de sus cepas son especialmente preocupantes debido a su resistencia a los antibióticos.

También hallaron el género Streptococcus, del cual se destaca la bacteria S. salivarius, presente en la boca y la garganta. Otras especies halladas, como S. pyogenes, pueden causar infecciones en la garganta y la piel.

Además de los géneros mencionados, el estudio también identificó otras bacterias, por ejemplo el género Corynebacterium, que incluye especies aprovechadas in-

dustrialmente para producir aminoácidos como C. glutamicum, empleado para elaborar glutamato monosódico (MSG). No obstante, también incluye especies patógenas como C. diphtheriae, causante de la difteria. Por último, los científicos hallaron bacterias de los géneros Escherichia y Shigella, comúnmente encontradas en el intestino humano, las cuales pueden causar enfermedades gastrointestinales como diarrea, disentería y colitis hemorrágica, mientras el género Enterococcus incluye especies que forman parte de la microbiota normal del intestino, como E. faecalis. Sin embargo, algunas especies pueden causar infecciones urinarias o de heridas, incluso endocarditis, especialmente en personas hospitalizadas o con sistemas inmunológicos debilitados. la importancia De la hiGiene Y la prevención

El descubrimiento de esta gran diversidad microbiana en el dinero subraya la importancia de mantener una buena higiene al manipularlo. Lavarse las manos regularmente con agua y jabón después de tocar billetes y monedas es una medida simple pero efectiva para prevenir la transmisión de enfermedades.

Además se recomienda no tocarse la cara –especialmente los ojos, la nariz y la boca–después de manipular dinero, ya que estas son las vías de entrada más comunes para los microorganismos.

Es importante destacar que la mayoría de los microbios presentes en el dinero son inofensivos y no representan un riesgo para la salud de las personas sanas. Sin embargo, en personas con sistemas inmunológicos debilitados o heridas abiertas estos microorganismos pueden causar infecciones. Por lo tanto es fundamental mantener una buena higiene y tomar precauciones adicionales si se pertenece a un grupo de riesgo.

Este estudio del CNSG de la Universidad de Antioquia es solo el comienzo de una nueva era en la investigación microbiana del dinero. Los científicos están utilizando tecnologías cada vez más sofisticadas tanto para identificar y caracterizar los microorganismos presentes en el dinero como para comprender su papel en la salud humana y el medioambiente.

palabras clave: dinero- microbioma del dinero suciedad, enfermedades, prevención, lavado de manos.

Centro Nacional de Secuenciación Genómica (CNSG) de la Universidad de Antioquia

yinEtH arango, periodista Unimedios - Sede Orinoquia

Con muestras de cemento obtenidas en grietas de edificios, losas de TransMilenio, aceras públicas de Bogotá y fragmentos de rocas antiguas de Tierra Bomba en Cartagena, investigadores de la UNAL desarrollan una solución bioquímica para la cual aislaron bacterias capaces de restaurar las grietas del concreto. La mezcla no solo pegó las fisuras, sino que además las reconstruyó en tiempo récord. Este es un importante avance científico al servicio de la construcción.

Las FisUras son Una preocUpación latente para el sector de la construcción, ya que afectan tanto la apariencia de las edificaciones como el desempeño y la integridad de su estructura, pues cuando el concreto se abre facilita la entrada de agua, ácidos, sales y gases a la matriz, lo que acelera su degradación y deteriora el acero de refuerzo que sostiene las construcciones.

Como tesis para el Doctorado en Biotecnología de la UNAL Sede Bogotá, la microbióloga industrial Diana Paola Tamayo Figueroa llevó a cabo una investigación que ofrece soluciones a las grietas, desvelo de ingenieros civiles, arquitectos y entidades encargadas de conservar las estructuras antiguas que son patrimonio histórico y cultural del país.

La investigadora desarrolló una novedosa biomezcla a base de cultivo bacteriano que ha revelado resultados prometedores en la reparación de grietas en materiales a base de cemento, pues esta técnica triplica la resistencia que ofrecen los productos comerciales.

“Los tratamientos tradicionales para reparar grietas –como los morteros cementantes (mezcla de arena, agua y cemento), las masillas de polímeros y las resinas de poliuretano, entre otros– tienen algunas desventajas, entre ellas las restricciones para operar durante la reparación, ya que se deben cerrar los espacios e interrumpir las actividades en los sitios que se van a arreglar, la incompatibilidad del producto comercial con la zona a restaurar, pues se pueden generar nuevas grietas, y en algunos casos también los altos costos y la toxicidad del producto”, explica la microbióloga Tamayo.

Los métodos de reparación tradicionales suelen implicar el uso de materiales que liberan sustancias potencialmente dañinas. Por su contenido de mercurio, látex y citotóxicos, el polvo de madera, el cemento, y ciertos químicos presentes en algunos materiales pueden causar problemas de salud, desde alergias hasta efectos más graves. Esta toxicidad es una de las principales razones por las que se recomienda aislar a las personas durante las reparaciones, lo que resalta la importancia de buscar alternativas más seguras y sostenibles en la construcción, como la biomezcla producida en los laboratorios de la UNAL.

¿cómo FUnciona esta maGia microscópica?

“Para el estudio tomamos muestras de concreto y mortero en los huecos y grietas de un edificio, losas de TransMilenio y aceras públicas de la calle 26. Además tuvimos una muestra de roca calcárea tomada de las canteras de la isla Tierra Bomba, de donde se extrae material para las construcciones antiguas de Cartagena, pieza suministrada por el profesor Juan Manuel Lizarazo, del Grupo de Investigación en Estructuras (GIES) de la Facultad de Ingeniería de la UNAL Sede Bogotá”, explica el profesor de Química de la UNAL Pedro Filipe de Brito Brandão, adscrito al Grupo de Estudios para la Remediación y Mitigación de Impactos Negativos al Ambiente (Germina) de la Sede Bogotá y el director de la revolucionaria investigación.

Los investigadores aislaron varios microorganismos de las muestras, “entre ellos cultivos bacterianos ureolíticos, que son grupos de bacterias que transforman la urea en amonio y dióxido de carbono, y luego usan estos compuestos para crear carbonato de calcio, un material muy resistente. Después de varios estudios se seleccionaron las 4 bacterias más eficientes, capaces de desarrollar el 99,7 % de calcio en menos de 24 horas”, indica la doctora Tamayo.

La doctora Tamayo explica que “para mejorar la tecnología de esta biomezcla se utilizó un biopolímero que le da una estructura gelificada a nuestra solución, lo que permite un mayor tiempo de retención sobre las grietas y ayuda al microorganismo a producir el carbonato de calcio por más tiempo para sellar mejor la grieta, pues se demostró que mejora la eficiencia de la reparación acortando en más del 50 % los tiempos iniciales; este biopolímero fue patentado y desarrollado en la UNAL por el profesor Gustavo Buitrago, del Instituto de Biotecnología (IBUN)”. El biopolímero es una solución bioquímica que no se limita a la superficie sino que también puede actuar desde afuera hacia el interior, lo que es especialmente útil en la reparación de las “grietas de fatiga”, que se forman como resultado de ciclos repetidos de carga y descarga en el material, como en los puentes y demás construcciones con materiales a base de cemento.

ventajas Frente a los tratamientos convencionales

En cuanto a su eficiencia, la biomezcla a base de cultivos bacterianos producidos y evaluados resulta 5 veces más resistente que los tratamientos convencionales. “Al exponer las muestras reparadas a más peso, apenas se notaban grietas más pequeñas cerca de las ya reparadas con la solución, mientras que las muestras reparadas con material convencional se fracturaban por la misma fisura inicial”, agrega la investigadora Tamayo. Además, la presencia de bacterias en la solución bioquímica contribuye a consolidar los cristales de carbonato de calcio (CaCO3). “Estos se adhieren muy bien, produciendo mejor compresión, tracción y flexión, lo cual significa que las reparaciones realizadas con la solución bioquímica pueden ser más duraderas y resistentes a futuras grietas o daños”, asegura el profesor Brito Brandão.

Otro factor clave es que el riesgo de toxicidad es más bajo, pues esta es una solución no patógena, es decir que no es invasiva y no produce reacciones adversas, y también es adaptable a grietas de diferentes tamaños y formas. “Esto garantiza una reparación precisa, completa, y que no representa un riesgo tóxico para quienes la aplican”, agrega el académico.

La investigación también resalta el potencial escalable de los tratamientos biológicos en la ingeniería de materiales, pues sugiere que esta solución biotecnológica no solo es efectiva a pequeña escala en pruebas de laboratorio, sino que también tiene la capacidad de adaptarse y aplicarse en proyectos de construcción a gran escala, asegurando mayor calidad y resistencia al paso del tiempo.

trascenDienDo Fronteras

La doctora Tamayo ha presentado su investigación en diferentes congresos nacionales e internacionales, como el celebrado por la American Society of Microbiology en Estados Unidos, y otros en Italia y Suiza; además obtuvo “Distinción meritoria” de este trabajo como tesis de su Doctorado en Biotecnología.

“La idea es patentar este avance científico y continuar su desarrollo para llevarlo más allá de nuestros laboratorios. Por ejemplo, esta investigación sería de gran ayuda para proteger monumentos y construcciones antiguas sin que pierdan su arquitectura y diseño. Para el futuro pensamos en un producto preventivo que se pueda aplicar desde que empieza la edificación, lo que contribuiría a tener construcciones más fuertes y duraderas”, concluye el profesor Brito Brandão. revolucionaria solución que repara grietas en el concreto BACTERIAS “OBRERAS”:

Esto quiere decir que no solo se “pega” la estructura, sino que además la precipitación de carbonato de calcio reconstruye la grieta y mejora las propiedades mecánicas del material reparado. Además, al realizar este proceso químico en me-

nos tiempo, las bacterias resultan más eficaces para la reparación.

palabras clave: biomateriales, construcción sostenible, economía circular, biotecnología ambiental, materiales inteligentes

Biomezcla a base de cultivo bacteriano ofrece resultados prometedores en reparación de grietas en cemento. foto: Nicol Torres / Unimedios.

amenazas y oportunidades para el Parkinson y el Alzheimer BACTERIAS:

Los microbios que rondan nuestro intestino y nuestra boca están estrechamente relacionados con el desarrollo de estas enfermedades neurodegenerativas; así lo determinaron estudios de ciencias biomédicas y bioquímica de la UNAL. Lo paradójico es que estos diminutos seres también podrían servir para avanzar en tratamientos y terapias para contrarrestar los efectos de estas mismas patologías.

tatiana baHaMÓn MéndEz, periodista Unimedios - Sede Bogotá

Las bacterias, a menUDo etiqUetaDas como “enemigas de la salud”, constituyen un universo invisible con el que interactuamos permanentemente, ya que están en nuestra piel, nuestras uñas y hasta en los rincones más recónditos de cada órgano. Lo asombroso radica en sus mecanismos: mientras desconocemos los de algunas, de otras, como las cepas resistentes a los medicamentos, sabemos que adquieren material genético de sus congéneres y se fortalecen al punto de desafiar cualquier intento de control, dando lugar a infecciones de gravedad alarmante. Estas últimas conforman la lista de las bacterias más peligrosas publicada por la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Otras se relacionan con el desarrollo de enfermedades tan complejas como el Parkinson y el Alzheimer, pero hay una contraparte que actúa como una forma de “control biológico”, combatiendo agentes infecciosos como el dengue, el zika, el chikunguña y la malaria.

posibles biomarcaDores para la enFermeDaD De parkinson

Cuando pensamos en la enfermedad de Parkinson, lo primero que nos viene a la mente son los temblores y la rigidez muscular. ¿Pero sabía que cerca del 80 % de las personas que padecen esta enfermedad también expe-

rimentan problemas gastrointestinales? Según expertos, estos síntomas pueden incluir desde estreñimiento, salivación excesiva y náuseas, hasta dificultad para ingerir alimentos.

Investigaciones alrededor del mundo han sugerido que estos problemas intestinales se relacionarían con cambios en las bacterias que viven en nuestro intestino. Sin embargo, recientemente este concepto tuvo un significativo avance en América Latina, gracias al estudio pionero de Lady Johanna Forero Rodríguez, doctora en Ciencias

Biomédicas de la UNAL

La doctora Forero, junto con el neurólogo William Fernández, se propusieron investigar si existe alguna conexión entre la composición de las bacterias intestinales y la enfermedad de Parkinson. Para ello, reunieron a 25 personas diagnosticadas con la enfermedad y a otras 25 sanas, en el Hospital Universitario Nacional de Colombia (HUN), de la UNAL

Usando técnicas avanzadas de secuenciación de ADN para analizar muestras de materia fecal de los participantes, los investigadores identificaron que las personas con Parkinson tenían presencia más baja de los géneros de bacterias Lactobacillus y Streptococcus, conocidos por su capacidad para producir ácidos grasos de cadena corta, los cuales desempeñan un papel crucial para mantener un intestino saludable y prevenir la inflamación.

Pero, por otro lado, observaron un incremento en los géneros de bacterias Akkermansia, Clostridium, Streptococcus e Intestinibacter, asociadas con efectos inflamatorios y con un desequilibrio entre los radicales libres y los antioxidantes, lo que se conoce como “estrés oxidativo”.

“Géneros como Akkermansia pueden desempeñar un papel dual según el entorno, especialmente en presencia de ácidos grasos de cadena corta y mucina”, explica la doctora Forero.

“Aplicamos las técnicas principalmente en las regiones V4 y V5 del gen ribosomal 16s, que permite identificar el género de las bacterias presentes en la materia fecal, las cuales representan las comunidades que habitan principalmente en el colon”, agrega.

Lo más interesante es que también analizaron la dieta de los participantes y descubrieron que las personas con Parkinson tenían niveles más bajos de importantes nutrientes como carbohidratos y potasio, mientras que sus ácidos grasos

trans registraban niveles altos. Según la experta, esto explicaría dicha alteración bacteriana.

“Los niveles más altos de ácidos grasos trans pueden ser el resultado de una dieta rica en este tipo de grasas, la cual puede: alterar la composición del microbioma intestinal, dañar la barrera gastrointestinal y producir metabolitos bacterianos”, sustenta

Una fase adicional del trabajo incluyó la construcción de un modelado computacional realizado en asocio con la Universidad de Kiel (Alemania), que les permitió a los investigadores identificar qué efecto tenía la dieta en las bacterias intestinales y cómo influirían en la enfermedad.

La doctora comenta que al estudio se incorporó la información correspondiente a la dieta de cada paciente, y después de procesarla el modelo arrojó diferencias en la concentración de unas moléculas conocidas como “metabolitos bacterianos”, que pueden ser potenciales biomarcadores o blancos en intervenciones terapéuticas.

“En los modelos de pacientes sanos se encontraron aumentados metabolitos como ácido fenilacético, indol, L-triptófano, D-fructosa, ácido 3-metil-2-oxo valérico y ácido N-acetilneuramínico, mientras que los pacientes con la enfermedad tenían un incremento en el ácido mirístico, que podría tener un impacto en la persona y promover el desarrollo de la enfermedad”, especifica.

“Estos análisis apuntan hacia una estrecha relación entre la microbiota intestinal y la progresión o el inicio del Parkinson a través de su conexión bidireccional con el intestino y el cerebro”, complementa.

Una valiosa sugerencia que brinda la investigadora a partir de su estudio es implementar intervenciones terapéuticas dirigidas a restaurar el equilibrio microbiano en el intestino, lo cual se podría lograr mediante el uso de probióticos, prebióticos e incluso trasplantes de microbiota fecal, pues el objetivo de estas intervenciones es mejorar la salud intestinal, y potencialmente ralentizar la evolución de la enfermedad.

¿poDría el alZheimer estar relacionaDo con la salUD bUcal?

En la medida en que la ciencia profundiza en las complejidades de esta enfermedad, marcada por pérdida de memoria y dificultades de aprendizaje, entre otros síntomas, investigadores de la UNAL indagan sobre posibles vínculos entre enfermedades periodontales, como la

periodontitis, y el riesgo de Alzheimer. Sí, ¡así como lo lee!

Natalia Arias Rodríguez, estudiante de la Maestría en Ciencias - Bioquímica de la UNAL Sede Bogotá, se ha concentrado en analizar unas vesículas extracelulares secretadas por la bacteria Porphyromonas gingivalis que vive en la boca, especialmente entre las encías y los dientes, y que con frecuencia genera problemas de inflamación.

Según explica la experta, dichas vesículas actúan como portadoras de proteínas que desencadenan procesos inflamatorios y contribuyen a la formación de placas amiloides y tau, las cuales, a medida en que se acumulan, producen daño y muerte neuronal, es decir que conllevan pérdida de memoria, dificultades en el aprendizaje y otros efectos característicos del Alzheimer. “P. gingivalis secreta unas vesículas de membrana externa (OMVs) que al ingresar al torrente sanguíneo (a través de las encías inflamadas) dejan rastros de su virulencia difíciles de detectar, por eso estamos avanzando en su estudio”, indica la estudiante Rodríguez.

Actualmente la investigación se encuentra en la fase inicial. La investigadora indica que están realizando el aislamiento y la purificación de estas vesículas, y un paso siguiente sería emplear modelos animales, específicamente ratones, para estudiar si la bacteria se relaciona con afectaciones en el cerebro.

Cabe destacar que algunas investigaciones realizadas en otros países indican que estas bacterias pueden llegar al sistema nervioso central y al cerebro. Los estudios también confirman que se han encontrado especialmente en pacientes con Alzheimer.

En caso de corroborarse, las consecuencias que dejaría en el sistema nervioso central –encargado de coordinar y controlar las funciones del cuerpo– radican en la activación de las células inmunes del cerebro conocidas como microglías, que abren la puerta a una serie de eventos dañinos en el cerebro. Además, se pueden dar procesos inflamatorios y pérdida neuronal al alterar las proteínas tau y beta amiloide tipo Abeta 42, características de la enfermedad de Alzheimer.

clave: Parkinson, Alzheimer, microbiota intestinal, endosimbiontes, control biológico, microbiota oral

palabras

Las plantas azufre y antibiótico, comunes en la Orinoquia, tienen un gran potencial medicinal. Así lo determina un estudio de la UNAL que las expuso a la acción de tres bacterias infecciosas y halló perfiles metabólicos como actividad antimicrobiana y antioxidante.

FOTO: Yineth Arango / Unimedios.

Un estudio de la UNAL midió la calidad del agua de los ríos en Casanare y la biodiversidad del perifiton, conjunto de microorganis mos como bacterias, hongos, microalgas y protozoos que viven adheridos a superficies subacuáticas, indispensables para la cadena trófica.

Investigadores de la UNAL, Unillanos y la Universidad Santo Tomás Sede Villavicencio estudiaron larvas acuáticas de insectos como libélulas y mosquitos, entre otros, y evidenciaron que la contaminación por pesticidas y la reducción del caudal amenazan los arroyos, quebradas y ríos del Meta.

FOTO: Nicol Torres / Unimedios.

Combinando el género Bifidobacterium con un polímero natural, Liliana Zambrano, magíster en Microbiología de la UNAL, elaboró galletas y leche que serían benéficas para el intestino.

FOTO: Nicol Torres / Unimedios.

Una nueva metodología le permite al género de bacterias ácido lácticas Pediococcus producir más bacteriocinas para proteger quesos y lactosuero. El modelo fue implementado por Carolina Gutiérrez, doctora en Biotecnología de la UNAL.

FOTO: Nicol Torres / Unimedios.

Químicos de la UNAL determinaron que la canela, la pimienta y el orégano reemplazarían la sal para atacar bacterias resistentes en el pescado y el jamón.

FOTO: Nicol Torres / Unimedios.

Un estudio de la UNAL encontró en un hospital un grupo clonal dominante (ST1082) de la bacteria resistente Klebsiella pneumoniae. Esta bacteria causa infecciones graves en personas con el sistema inmune débil. La información es clave para entender la resistencia y la epidemiología de la bacteria.

FOTO: archivo Unimedios.

Un grupo de investigación de la Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia de la UNAL usó aditivos de orégano y ácidos orgánicos para tratar gallinas con Salmonella gallinarium. Tras 10 semanas, las aves mejoraron su salud y producción de huevos.

FOTO: Grupo de Investigación Laboratorio de Patología Aviar de la UNAL.

Bajo el microscopio

Wolbachia, un género de bacterias endosimbiontes –presentes en el intestino y otros órganos de algunos insectos– podría influir en la reproducción del parásito protozoo leishmania. El grupo de investigación Micro-biodiversidad y Bioprospección de la UNAL Sede Medellín está detrás de este hallazgo.

FOTO: archivo Unimedios.

El Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología (GCPA) es pionero en el hallazgo de bacterias Bacillus y Mycobacterium –que resisten temperaturas de 55 ºC en aguas termales de Choachí– y de hongos halófilos resistentes a altas concentraciones de sal en la Mina de Sal de Nemocón.

FOTO: David Tovar, Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología de la UNAL.

FOTO: Alcaldía Mayor de Bogotá.

microscopio de la UNAL

Conceptualización y diseño: William Botía Suárez

El Departamento de Ingeniería Química lidera un estudio en el cual se emplean bacterias derivadas de azúcares que potencian el crecimiento de cultivos como café y plátano, reduciendo el uso de fertilizantes químicos y promoviendo prácticas agrícolas sostenibles.

FOTO: Óscar Laverde Robayo / Unimedios Manizales.

Un equipo liderado por expertos en Ingeniería Química e Ingeniería Ambiental utiliza bacterias anaerobias para tratar aguas residuales en Manizales. El trabajo contribuye a mitigar el impacto ambiental causado por efluentes domésticos e industriales en la ciudad.

FOTO: Sneyder Barona / UNAL Sede Manizales.

El Laboratorio de Alimentos de la UNAL encabeza una investigación en la que se combinan bacterias lácticas probióticas con extractos de cáscara de cidra, un proceso que mejora la salud intestinal de los humanos.

Hugo Franco / UNAL Sede Manizales.

En cultivos de ají y pimentón se descubrieron 4 bacterias con potencial para control biológico. Las plantas se recolectaron en 17 cultivos del Valle del Cauca, como parte de una investigación del Doctorado en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira. Helmuth Ceballos / Unimedios Palmira.

Con hongos y bacterias capturadas –mediante trampas de arroz– en los suelos del área montañosa de Jamundí (Valle del Cauca), un ingeniero agrónomo de la UNAL Sede Palmira elaboró un insumo biológico prometedor para los agricultores de la zona. Álvaro Quilismal / UNAL Sede Palmira.

Con mosca soldado negra, lombrices y microorganismos, la UNAL Sede Palmira y la Secretaría de Salud del Valle del Cauca exploran la descomposición de residuos orgánicos para buscar una solución al desperdicio de alimentos y a los malos olores en plazas de mercado del departamento. Álvaro Nieto / UNAL Sede Palmira.

Investigadores de la UNAL analizaron muestras de suelo tomadas en el volcán Cerro Machín (Tolima) e identificaron extremófilos capaces de producir azufre, lo que podría confundir esta actividad biológica con una eventual erupción. El hallazgo convierte a las bacterias en un bioindicador para emitir alertas.

El GCPA de la UNAL tomó y analizó muestras de microorganismos extremófilos en la Cueva del Oro, municipio de El Peñón (Santander), en donde encontraron un sistema de rocas cársticas, concretamente hongos oligotróficos, es decir que necesitan muy pocos nutrientes para sobrevivir.

FOTO: Guillaume Souvant / AFP.

En un trabajo para el Doctorado en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Bogotá se constató que algunas bacterias pueden transformar in hasta el 38 % del “carbón de bajo rango” (subproducto de la extracción de carbón) en “sustancias húmicas”, que pueden reparar suelos afectados por minas.

archivo Unimedios.

Una investigación de tesis para la Maestría en Ciencias - Biotecnología de la UNAL Sede Medellín comprobó que, en presencia de azufre elemental, dos cepas de bacterias comerciales pueden extraer hasta el 91 % del níquel de las “lateritas”, rocas que actualmente se procesan con sulfuros, un recurso finito.

Andrea Escobar / UNAL Sede Medellín.

En un trabajo para la Maestría en Medio Ambiente y Desarrollo de la UNAL Sede Medellín se encontró que la bacteria Microbacterium oxydans logra degradar in vitro hasta un 40 % del cianuro presente en un medio acuoso, lo que permitiría una mejor disposición de las aguas residuales de la minería.

FOTO: Laura Franco Salazar / Unimedios Medellín.

FOTO: David Tovar, Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología de la UNAL.

El estudio descubrió 496 familias de microorganismos; 20 son únicas de temporada de lluvia y 51 de temporada seca.

Microorganismos de los Andes: tesoros subterráneos en riesgo

En los suelos de la cordillera de los Andes habita un universo de microorganismos que hace posible la vida, una riqueza imperceptible a la vista pero esencial para la salud del planeta. Por primera vez en Colombia, científicos de la UNAL Sede Palmira exploraron su ADN luego de recolectarlos desde zonas cálidas y densas de la base de las montañas, hasta las álgidas alturas. ¿Qué descubrieron?

andrEa PEñaloza aCosta, periodista Unimedios - Sede Palmira

Los AnDes colombianos, Una de las cordilleras más largas y biodiversas del mundo, alberga una gran variedad de ecosistemas. Al ascender por sus terrenos se encuentran bosques andinos, secos y tropicales con altas temperaturas y abundante vegetación, así como fríos páramos en donde el paisaje cambia y la vida se adapta a condiciones extremas. Estas variaciones en el clima y el ambiente influyen en la presencia de microorganismos, una valiosa reserva que hasta ahora no se había explorado en Colombia. En un estudio pionero, el Grupo de Investigación en Diversidad Biológica emprendió un viaje por la cadena montañosa de los Andes que atraviesa el Valle del Cauca, con el objetivo de tomar muestras del suelo a lo largo del trayecto, iniciando en el Parque Natural Laguna de Sonso, a 900 msnm, hasta culminar en los páramos El Duende y Las Domínguez, a 3.800 msnm. Esta expedición científica, auspiciada por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (Minciencias), les permitió a los investigadores adentrarse en un mundo desconocido y revelar la asombrosa variedad de microorganismos que habitan en las tierras andinas.

microorGanismos:

arqUitectos invisibles De la viDa

A medida que ascendían por la cordillera, los investigadores establecieron sus primeras parcelas de muestreo en cuadrantes de 10 x 10 m y separadas entre sí por 20 m. Utilizando un barreno, herramienta metálica y alargada empleada para hacer agujeros cilíndricos, perforaron con precisión las capas

terrestres hasta alcanzar una profundidad de 25 cm para recolectar las muestras.

Fue toda una odisea científica en medio del agotador calor del sol, las repentinas lluvias y los terrenos difíciles que tuvieron que superar para asegurar la calidad de los ejemplares en su traslado al Laboratorio de Biología Molecular, en donde los anali zaron con metagenómica y metabarcoding herramientas de última generación para caracterizar la biodiversidad genética de los microorganismos.

Como resultado, los investigadores identificaron 496 familias de bacterias, hongos y arqueas, los seres vivos más an tiguos conocidos.

Además identificaron 7 filos de hongos en todos los puntos de muestreo. Entre los más comunes están los ascomicotas, basidiomicetos y mortierellales. Su abundancia varió a lo largo de la altura de las montañas, mostrando patrones de cambio similares a los observados en las bacterias.

“Cuanta más alta sea la temperatura más rápido realizarán los microorganismos sus actividades metabólicas y tendrán tasas de crecimiento aceleradas, mientras que lo contrario sucede en los páramos, en donde predomina el clima frío, por lo cual algunos no crecen en estos ecosistemas”, explica el investigador Alexander Vélez Martínez, magíster en Ciencias Biológicas

“La novedad del estudio está en usar estas técnicas, ya que no requieren cultivar microorganismos en laboratorio, pues el 98 % de estos no sobrevivirían porque necesitan relacionarse con otros organismos para reproducirse”, señala el investigador Juan Diego Duque, del Doctorado en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira.

La extracción de ADN se realizó con un kit para diagnóstico molecular, mientras que la secuenciación –fundamental para entender la composición genética de un organismo– se llevó a cabo en laboratorios de Novogene, multinacional china experta en secuenciación genómica, empleando la técnica Illumina. Las secuencias se examinaron con programas y comandos bioinformáticos.

¿De qUé se compone el tesoro microbiano?

Los resultados revelaron la presencia de familias bacterianas como las proteobacterias, acidobacterias y actinobacterias, cuyas funciones primordiales son descomponer materia orgánica y capturar carbono –uno de los principales gases

del suelo para el desarrollo del estudio genético. foto: Helmuth Ceballos / Unimedios Palmira.

de efecto invernadero, responsable del calentamiento global–, por lo que resultan esenciales para el equilibrio ecológico y la mitigación del cambio climático.

También encontraron nitrospirotas, un filo de bacterias gram-negativas relacionadas con la fijación del nitrógeno en el suelo y que desempeñan una función clave en el ciclo de vida de las plantas. Estas bacterias convierten el nitrógeno atmosférico para que las plantas lo puedan absorber directamente a través de sus raíces, un proceso que mejora la fertilidad del terreno y promueve un crecimiento vegetal más saludable.

Otro grato descubrimiento fueron las metilobacterias, un filo de bacterias gram-negativas asociadas con la producción de biometano, con potenciales aplicaciones para generar energía renovable. Aprovechando esta capacidad es posible desarrollar tecnologías para obtener biogás y reducir la dependencia de combustibles fósiles, lo

que ayudaría a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Estos hallazgos son reveladores, ya que permiten entender la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas andinos y abren la puerta a futuros desarrollos biotecnológicos aplicables en diferentes campos de la medicina, la cosmetología y la farmacia, que podrían resultar en nuevos antibióticos, antifúngicos y enzimas industriales.

Su potencial también se relaciona con posibles usos en medicina animal y vegetal para desarrollar alternativas al uso de agroquímicos en cultivos y en la prevención de enfermedades infecciosas en animales.

cambio climático amenaZa la viDa microbiana

Con sus extremas sequías y lluvias, este fenómeno altera el delicado equilibrio de los ecosistemas andinos, en donde los microorganismos del suelo no son la excepción.

“De las 496 familias identificadas, 20 son exclusivas de la temporada lluviosa y 51 de la seca, dato preocupante que indica cómo las variaciones climáticas están afectando la composición y actividad de estos pequeños organismos, con posibles consecuencias para la salud de los suelos”, revela el investigador Duque.

Durante el periodo de sequía observaron abundancia y diversidad de bacterias relacionadas con el ciclo del carbono, mientras que en el de lluvias aumentó el metabolismo del nitrógeno y el sulfuro, lo que podría influir en la baja disponibilidad de nutrientes para las plantas y otros organismos del suelo, así como en la producción de sulfuro de hidrógeno, otro gas de efecto invernadero.

palabras clave: diversidad microbiana, microbioma del suelo, cambio climático.

Foto: Wendy Reyes, magíster en Ciencias Agrarias de la UNAL Sede Palmira.

un siglo de avances contra enfermedades invisibles

Desde la peste negra en el siglo XIV hasta la pandemia silenciosa de resistencia antimicrobiana a los antibióticos, la historia de la humanidad ha estado marcada por su lucha contra las enfermedades bacterianas. Los avances en la ciencia de las vacunas han sido cruciales para protegernos de estas amenazas microbianas.

FErnando Pío dE la Hoz rEstrEPo, médico cirujano, magíster y Ph. D. en Epidemiología, Facultad de Medicina, Departamento de Salud Pública Universidad Nacional de Colombia

QUiZá no sea exaGeraDo Decir qUe la amenaZa De epiDemias por enfermedades bacterianas ha contribuido significativamente a la evolución científica y social de la humanidad. La enfermedad por diferentes tipos de Mycobacterium tuberculosis –que produce, entre otras, una enfermedad pulmonar devastadora y altamente letal si no se trata– ha acompañado y diezmado al género humano desde hace muchos siglos, tal vez desde que el hombre domesticó el ganado bovino, y fue sujeto recurrente en la literatura del siglo XIX.

En dicha centuria murieron más de 150.000 personas en Europa debido a varias pandemias de cólera, producida por la bacteria Vibrio cholerae. Debido en parte a esta amenaza, varios países europeos introdujeron medidas para mejorar el saneamiento básico de las zonas urbanas, e incluso para mejorar la salud y las condiciones de vida de los más pobres. En el siglo XIV se dio en Europa una epidemia devastadora de “peste negra” –producida por la bacteria Yersinia pestis– que produjo la muerte de más de 25 millones de personas. Muchos creen que este acontecimiento trágico llevó al debilitamiento del feudalismo, impulsó el proceso de urbanización y propició el nacimiento de nuevas clases sociales. Probablemente las dos primeras vacunas bacterianas fueron desarrolladas a finales del siglo XIX por Louis Pasteur para uso veterinario, una para combatir el “cólera de las gallinas” y otra para prevenir el “carbón bacteriano”. Luego, en la primera década del siglo XX siguió el desarrollo de la vacuna Calmett Guarin (BCG) para combatir la tuberculosis, y a continuación se crearon vacunas contra las toxinas de algunas bacterias que

producían muchas muertes, entre ellas Clostridium tetani (tétanos) y Corynebacterium diphtheriae (difteria). El descubrimiento de los antibióticos en las primeras décadas del siglo XX generó la ilusión de que las enfermedades bacterianas se podían tratar con éxito, y tal vez controlarlas y eliminarlas. Pero esa ilusión se disipó pronto con la aparición del fenómeno de la resistencia bacteriana a los antibióticos, lo cual impulsó la búsqueda de alternativas para controlar estos agentes de enfermedad. Entre esas alternativas figuran las vacunas de manera prominente. el éxito De las vacUnas “conjUGaDas”

Uno de los avances tecnológicos recientes más notables, y con mayor impacto en el campo de las vacunas bacterianas y en la salud pública, fue el desarrollo del proceso químico de “conjugación” para producir las llamadas “vacunas conjugadas”, que se pueden aplicar en niños menores de 2 años para protegerlos contra algunas de las bacterias más letales que los atacan en esas edades.

Esa tecnología se desarrolló en la década de 1980 y ha permitido proteger a los niños más pequeños contra amenazas como el Streptococcus pneumoniae (neumococo) y el Haemophilus influenzae tipo B. Antes de eso, cada año estas dos bacterias producían decenas de miles de casos y miles de muertes alrededor del mundo, principalmente por neumonía, sepsis y meningitis. En la década de 1970 ya existía una vacuna contra neumococo (compuesta de una parte de la pared que envuelve a la bacteria y la protege del ambiente exterior) que inducía protección en niños mayores y adultos. Pero debido a la inmadurez de su sistema inmune, los niños menores de 2 años, que son los más afectados por la enfermedad severa, no producían una buena respuesta inmune a ese tipo de

vacunas, y por ello era necesario buscar una nueva alternativa de producción. La conjugación, que permite unir el fragmento de la pared de la bacteria a una proteína, lograba inducir una respuesta protectora en niños pequeños, y la aplicación amplia de ese tipo de vacunas ha permitido salvar la vida de millones de infantes alrededor del mundo. Según la OMS, actualmente están en desarrollo 61 vacunas bacterianas, la mayoría de las cuales aumentarían el arsenal disponible para prevenir la tuberculosis y la infección por neumococo. Es importante indicar que están en desarrollo 13 candidatas a vacunas para la tuberculosis, enfermedad que aún deja millones de muertes en el mundo, debido a que la BCG no protege adecuadamente contra la tuberculosis pulmonar, la epidemia de infección por VIH ni el aumento de la resistencia bacteriana a los antibióticos disponibles para el tratamiento de la tuberculosis.

Así mismo se han dado importantes avances en el desarrollo de vacunas contra bacterias Salmonella no typhi, que causan muchos casos de intoxicación alimentaria y miles de muertes, especialmente en países en vías de desarrollo. También es posible que a corto plazo tengamos una vacuna contra la bacteria causante de una de las enfermedades de transmisión sexual más frecuentes: Neisseria gonorrhoeae

DesaFíos penDientes

Aún existen en el mundo muchas enfermedades bacterianas que afectan al hombre y que no cuentan con desarrollos de vacunas para evitar el contagio. Algunas de las más importantes son: (i) la infección por Helicobacter pylori, asociada con el desarrollo de cáncer de estómago, uno de los cánceres más frecuentes y letales que afligen a la humanidad, y (ii) por Staphylococcus aureus, que produce infecciones leves y severas en múltiples sitios del organismo humano y que no solo se disemina en las comunidades sino también en los centros de atención médica.

Las enfermedades producidas por bacterias han sido una amenaza constante para la supervivencia de la humanidad, y en los últimos 100 años el desarrollo de vacunas para algunas de ellas ha permitido salvar millones de vidas. Infecciones bacterianas que producían enfermedades letales y altamente discapacitantes como tétanos, difteria y tosferina hoy se encuentran reducidas a su mínima expresión.

La carga de enfermedad por otras bacterias como S. pneumoniae (neumococo) y H. influenzae también se ha reducido sustancialmente a partir de la introducción de vacunas efectivas contra ellas. Sin embargo, aún persisten desafíos para controlar otras que siguen causando enfermedades y muertes. Uno de esos desafíos importantes es desarrollar tecnologías innovadoras que permitan construir nuevas vacunas contra varias bacterias que aún no son inmunoprevenibles. Otro desafío crucial es mantener la confianza del público en la efectividad y seguridad de las vacunas, garantizando que, una vez creadas, se alcance una cobertura suficiente para controlar e incluso erradicar enfermedades.

clave: vacunas, hepatitis, tuberculosis, epidemias, prevención

palabras

En nUestro cUerpo habitan 10 veces más bacterias que células humanas, que son cerca de 39 billones. Incluso soportamos 3 kg de masa bacteriana, peso que supera el de la materia gris de nuestro cerebro, responsable de la memoria, el lenguaje y la consciencia, entre otras múltiples funciones.

La mayoría de las bacterias están alojadas en el colon o en el intestino grueso y pueden ser nocivas si las consumimos en los alimentos, ya que producen infecciones que nos pueden incapacitar por una o dos semanas. Paradójicamente, las bacterias también son un gran aliado de nuestro organismo, pues aportan balance y buena salud en la digestión y absorción de nutrientes, en el fortalecimiento del sistema inmunológico y en la reducción del estrés, la ansiedad y la depresión, pues regulan los niveles de cortisol en el cuerpo.

Si usted se alimenta con huevos crudos, con carne de pollo, res o cerdo mal cocida, o con frutas y verduras que ya sobrepasaron su vida útil o que se cultivaron en malas condiciones de higiene o de riego, podría contaminarse con algunas cepas de Salmonella, una de las bacterias que producen más enfermedades gastrointestinales en el mundo, con síntomas que van desde diarrea, dolor abdominal o náuseas hasta complicaciones graves e incluso la muerte. De ahí la importancia de lavar, manipular y cocinar adecuadamente los alimentos, y adquirirlos teniendo en cuenta su fecha de vencimiento.

La palabra patógenas proviene del griego pathos, que significa sufrimiento, y geno, que se refiere a que tiene la capacidad de producirlo, de ahí la designación de bacterias patógenas. Entre ellas, además de la Salmonella están Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Clostridium botulinum, las cuales han estado presentes desde el origen de la Tierra –hace unos 3.500 millones de años–, y tienen uno de los mejores mecanismos de adaptación de la historia.

Sin embargo, hace pocos años se halló en una prestigiosa fábrica de alimentos y bebidas de Bogotá una bacteria de la que se habla poco, o casi nada: Cronobacter spp., cuyo nombre no alude al tiempo sino al color amarillo que produce gracias a un pigmento natural que segrega y que la protege contra la radiación y el estrés oxidativo.

Recientemente un grupo de investigadores de la Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la UNAL y la Secretaría Distrital de Salud de Bogotá visitó fábricas de alimentos menos reconocidas en el mercado para evaluar la presencia de dicha bacteria, y efectivamente la halló en alimentos como féculas y harinas de plátano empleadas en la capital del país como un sustituto alimenticio para los recién nacidos o niños menores de un año.

Según un informe de 2006 de la Organización de las Naciones Unidas para la

LAS BACTERIAS

BUENAS Y MALAS DE NUESTRO

diario MENÚ

Juan EstEban CorrEa rodríguEz, periodista Unimedios - Sede Bogotá

Peligrosas o grandes aliadas, así pueden ser las bacterias presentes en nuestra alimentación diaria. Así lo demuestran tres investigaciones de la UNAL: de entrada, el hallazgo de una peligrosa bacteria en harinas de plátano usadas como alimento para niños; como plato fuerte, una cachama cubierta con una película comestible que repele las bacterias “malas” de nuestra flora intestinal, y de sobremesa un nutritivo jugo de frutas al que se le añadieron bacterias probióticas que mejoran la digestión.

El estudio permitió que los productores y distribuidores de harinas y féculas de maíz regularan y controlaran totalmente la bacteria Cronobacter spp. foto: Nicol Torres / Unimedios.

Alimentación y la Agricultura (FAO), una de las cepas de Cronobacter estaría asociada con el fallecimiento de algunos recién nacidos y lactantes en Europa y Estados Unidos en cuya dieta estaba presente la bacteria.

El estudio, liderado por la microbióloga María del Rocío Morato Rodríguez, magíster en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la UNAL, identificó esta peligrosa bacteria en al menos 10 localidades de Bogotá, especialmente de estratos 2 y 3, y se estima que en el 90 % de la ciudad se usan estos productos para alimentar a los niños, al menos una vez a la semana, como sustituto o complemento de la leche materna.

“El trabajo permitió que en la normativa colombiana, y a partir de este año, entre en vigencia el control total de esta bacteria por parte de los productores y distribuidores, lo que quiere decir que está prohibido que estas harinas y féculas de maíz contengan Cronobacter spp., sin importar la cepa que se encuentre, pues cualquiera puede ser perjudicial para los más pequeños”, asegura la experta Morato.

Este es un hito para el control de microorganismos patógenos en el país, pues aunque en Estados Unidos o Francia la vigilancia de la bacteria es estricta y eficaz, en Colombia no se conocía, y su cepa C. sakazakii es sumamente peligrosa, en especial para los menores que aún no han desarrollado un sistema inmune fuerte para superar la infección, ya que provoca diarrea aguda, deshidratación, inflamación de los tejidos cerebrales y la médula espinal, e incluso colitis necrotizante, enfermedad fatal para el colon.

“Para el estudio recolectamos 36 muestras de almidón de maíz, 53 de almidón de plátano y 13 de otros ingredientes en distintas tiendas de estas localidades de Bogotá. Las muestras se evaluaron mediante un método internacional y según los estándares precisos para detectar la bacteria, además de pruebas de reacción en cadena polimerasa (PCR) para identificar cepas específicas”.

“Encontramos que el 34,3 % eran positivas para Cronobacter, con una mayor distribución en el almidón de plátano, y que la cepa de C. sakazakii estaba presente en el 74 % de las muestras. En el 23,5 % de los productos también detectamos bacterias coliformes, asociadas comúnmente con un inadecuado lavado de manos luego de ir al baño”, explica la experta.

“Esperamos que este hallazgo permita que en urgencias pediátricas –que casi no hay en las zonas estudiadas–, clínicas y hospitales

exista una mayor pedagogía y protocolos de manejo frente a la bacteria, además de un mayor conocimiento por parte de las madres lactantes en Bogotá sobre los riesgos a los que están expuestos sus hijos”, indica la investigadora Morato.

DictanDo la rUta para las bebiDas Y alimentos Del FUtUro

Sin embargo no todas las bacterias son malas, también existen las buenas. Una muestra de ello se evidencia en el arduo trabajo realizado por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos (ICTA) de la UNAL, donde se producen bebidas cuyo aporte para la salud es invaluable, pues los jugos de fresa, mora o mango que tanto disfrutamos encuentran en estos microorganismos unos aliados perfectos que cuidan el intestino y son “probióticos”, es decir que combaten la amenaza de las bacterias “malas”.

Como explica el profesor Carlos Alberto Fuenmayor, las bacterias “buenas” son aquellas que habitan nuestro organismo y constituyen la llamada “microbiota intestinal”, facilitan la absorción de nutrientes, fortalecen el sistema inmunitario y permiten la comunicación entre los órganos internos, entre muchos otros beneficios para la salud, que comienzan desde el primer momento de alimentación con leche materna.

No obstante, cuando las bacterias “malas” están ganando la pelea, su contraparte, los microorganismos benéficos –como Lactobacillus acidophilus– se pueden usar en alimentos o suplementos para controlarlas y regular su tránsito en la microbiota intestinal, y es precisamente aquí donde aparece una de las investigaciones más recientes del ICTA, realizada por el profesor Fuenmayor con la profesora Consuelo Díaz y los investigadores Marcela Palencia, Hawer Rodríguez y Camila Bernal.

Para el estudio, los investigadores mezclaron frutas cultivadas en el país –como banano, fresa y mora– con fibras vegetales, para generar un ambiente “prebiótico”, esto quiere decir que es perfecto para que las bacterias crezcan en los alimentos y se mantengan en un número alto hasta ser consumidos. Así, los microorganismos se convierten en “probióticos”, que se refiere a su capacidad para ayudar en el balance de la flora intestinal.

Esta fusión da como resultado un alimento “simbiótico”, una deliciosa bebida de frutos rojos y amarillos que conservan hasta por 3 semanas su apariencia, sabor y los niveles ori-

ginales de antocianinas, pigmentos rojos de las frutas que protegen las células del organismo contra los radicales libres (moléculas que generan graves daños en su funcionamiento).

“La mezcla sirve como vehículo para que las bacterias lleguen a las partes del intestino delgado más distantes y cumplan su función. Este es un aporte al conocimiento tradicional en muchas comunidades y culturas que usan las bacterias en alimentos fermentados y bebidas lácteas como yogures o kumis. De hecho, el suero costeño es una muestra de ello, pues en su composición hay microorganismos benéficos que aún necesitan más análisis y estudios”, indica el profesor Fuenmayor.

¡cachama recUbierta De bacterias protectoras!

Otro de los proyectos innovadores del ICTA es el desarrollo de recubrimientos comestibles con propóleo producidos en capas muy finas que actúan como una armadura con actividad microbiana, perfecta para proteger la carne de pescado y de cerdo aumentando su duración para el consumo hasta 3 días más; estos son una combinación de bacterias ácido lácticas que producen una sustancia llamada bacteriocina, compuesto natural presente en el huevo, la leche, la cáscara de algunos crustáceos y el propóleo de las abejas. Así, se produce una mezcla de estos agregados que funcionan como una película protectora sin igual contra E. coli, Salmonella y otras bacterias “malas”.

“Es urgente reemplazar los conservantes sintéticos adicionados en las comidas y bebidas, pues existen sustancias y químicos como los benzoatos, propionatos, sorbatos y parabenos, cuyos efectos cancerígenos se están investigando. Por eso los extractos naturales son la mejor opción, ya que son comestibles y las personas ni siquiera los perciben, mientras que los beneficios para la salud son notorios”, indica el profesor Héctor Suárez, del ICTA, quien ha dedicado varios años al desarrollo de estos innovadores empaques.

Añade que “gracias a las nuevas tecnologías estos compuestos se pueden mezclar en cápsulas de solo nanómetros (observables solo con microscopios electrónicos) que ya se han probado en el país en pescados nativos como la cachama y también en la carne de cerdo, en investigaciones conjuntas del ICTA con la Universidad de Guelph (Canadá), y en variedades de quesos con instituciones de Brasil que se han interesado por estos hallazgos.

“Aunque en la industria colombiana aún no es común utilizar estos empaques, algunas empresas ya reemplazan los conservantes químicos, por lo que es necesario seguir potenciando la investigación de estos microorganismos y sus propiedades en los alimentos”, indica el experto Suárez.

Y así termina este recorrido, en el que conocimos una curiosa bacteria que estaría haciendo de las suyas en las harinas de plátano empleadas como un alimento sustituto en niños lactantes y recién nacidos; además, bebidas de frutos rojos y amarillos con bacterias probióticas que serían una nueva alternativa en la alimentación de vegetarianos, y nuevas películas y recubrimientos comestibles con propóleo que protegen por más tiempo los filetes de cachama, carne de cerdo y queso campesino.

palabras clave: microbiota intestinal, probióticos, seguridad alimentaria, innovación alimentaria, sostenibilidad alimentaria.

María alEJandra MorEno tinJaCá, periodista Unimedios - Sede Bogotá

Bacterias en biopolímeros, un riesgo inminente en procedimientos estéticos

Basta un simple vistazo a las redes sociales para notar que las inyecciones de biopolímeros se han vuelto tendencia, y no por cosas buenas. En Cali, 113 pacientes que se sometieron a procedimientos estéticos de bajo costo con estas sustancias participaron en una investigación de la UNAL, en la cual se halló una preocupante conexión entre las inyecciones y la aparición de infecciones y deformidades causadas por varias especies bacterianas.

En cirUGías De extracción De biopolímeros encontramos pacientes con tejidos dañados, de color café, con pus e infecciones. Con el consentimiento de las participantes retiramos las muestras para el estudio, análisis que tiene mucho sustento científico porque no se trató de una revisión de la literatura, sino con las pacientes tratadas en el mismo centro médico. Los resultados nos dieron la respuesta a los interrogantes que persistían en consulta”, así lo señala el cirujano plástico Carlos Ríos, del Centro Médico Santuario, en Cali, lugar donde inició la investigación. El especialista compartió esta preocupación con su colega Jaime Moreno, bacteriólogo del Instituto Nacional de Salud (INS), añadiendo que en consulta también se atendieron pacientes con síntomas como pérdida de memoria, depresión, deformidades y alteraciones en el sistema inmunológico e infecciones cuyo origen no era claro.

El patrón común indicó que 7, 10, y hasta 14 años después del tratamiento, las pacientes que se sometieron a procedimientos con inyecciones de biopolímeros para aumentar el tamaño de glúteos, senos o pómulos presentaban complicaciones de salud. “En el afán por verse mejor, las personas acuden a centros clandestinos y se someten a procedimientos que atentan contra su vida”, afirma el doctor Moreno, quien inició esta investigación junto con Jennifer Bonilla, magíster en Microbiología de la UNAL Sede Bogotá.

Este fue el punto de partida del estudio, cuyo objetivo principal era caracterizar dichas infecciones, tanto bacterianas como fúngicas (relacionadas con presencia de hongos) para determinar su frecuencia y posible asociación con las complicaciones y reacciones adversas de los pacientes. En la investigación participaron 113 pacientes voluntarios de Cali, el 91 % mujeres entre 21 y 64 años, rango de edad que corresponde con la proporción distribuida por

género y edad en investigaciones anteriores, y todas con antecedentes por inyecciones de biopolímeros.

Las pacientes fueron atendidas en el Centro Médico Santuario de Cali. Todas presentaban fuertes e intensos dolores en los sitios de las intervenciones, además de malestar general, dolor de cabeza y decaimiento. Para el estudio se obtuvieron muestras de sangre para analizarlas y luego se efectuaron las intervenciones quirúrgicas para extraer los biopolímeros. Las muestras se remitieron al Laboratorio Inmugen en Bogotá para análisis inmunológicos, y el INS se encargó de buscar las bacterias en los tejidos retirados.

¿por qUé las bacterias?

“Un patrón común en los pacientes fueron las infecciones y queríamos saber exactamente qué bacterias las producían, por eso las cultivamos en laboratorio para determinar su crecimiento y desarrollo. Simultáneamente hicimos pruebas moleculares como PCR en tiempo real para analizar la presencia de un gen bacteriano, y al hallarlo procedíamos a secuenciarlo”, explica el doctor Moreno.

Los investigadores encontraron tres géneros de bacterias frecuentes en las muestras: Bacillus cereus, Mycobacterium fortuitum tipo 2 y Pseudomonas stutzeri. Su hipótesis indica que, al momento de inyectar los biopolímeros, en las clínicas clandestinas emplean jeringas contaminadas con estas bacterias. Así, cuando inyectan silicona líquida, por ejemplo, también introducen la bacteria que sobrevive, crece, se reproduce y expande de tal manera que el organismo contraataca para defenderse, y al no lograrlo aparecen el dolor, la fiebre y las deformaciones. “Encontramos que las principales bacterias relacionadas con las infecciones eran las del género Bacillus. Estas se encuentran en el medioambiente y están asociadas con

infecciones, pero no son tan frecuentes como un estafilococo, cuya presencia es normal en hospitales. Concluimos que esas contaminaciones por Bacillus se dieron en los procedimientos estéticos que se realizaron en lugares no aptos para este tipo de intervenciones”, indica el bacteriólogo Moreno.

El estudio también halló P. stutzeri, una bacteria resistente a los antibióticos, por lo cual es muy difícil de tratar, lo que hace más complejo el tratamiento. También se identificó M. fortuitum tipo 2, causante de infecciones en la piel, y 20 microorganismos más que representan un peligro para la salud. Estos hallazgos son cruciales ya que proveen información científica para brindar un adecuado tratamiento a los pacientes que presentan estos cuadros clínicos.

“DespUés De 15 aÑos aún sUFro las consecUencias”

“De regalo de 15 años pedí liposucción y aumento de glúteos. El procedimiento salió bien, pero cuando estaba en el posoperatorio me caí de un segundo piso, y la grasa que me inyectaron en los glúteos quedó regada en el

piso y el implante se deformó. Para mejorar esa deformidad regresé al consultorio del médico cirujano, quien me inyectó –según él– ácido hialurónico en las nalgas. Quedé

feliz con mi cola perfecta. Terminé el colegio e ingresé a la universidad, y hasta ahí todo iba bien en mi vida”, cuenta Valentina Carvajal Uribe, oriunda de Tuluá. Ocho años después de la intervención, Valentina presentó dolores insoportables en los glúteos al realizar actividades cotidianas como correr, además de ojos secos, dolores musculares y fatiga. Tras dar a luz a su primer hijo, los síntomas empeoraron. Por esos días los noticieros titulaban sobre el caso de la presentadora Jessica Cediel y la complicación de su intervención con biopolímeros, por lo que su preocupación aumentó al notar que presentaba los mismos síntomas que describían las noticias. Su relato se suma al de 113 pacientes que participaron en la investigación, realizada entre 2019 y 2021, cuando no se había emitido la Ley 2316 de 2023, que penaliza el uso de sustancias modelantes no permitidas, más conocidas como biopolímeros, que no son aprobadas para uso en humanos debido a que pueden producir reacciones como procesos infecciosos, inflamatorios y autoinmunes. Como lo evidencia la investigación, estas sustancias pueden generar complicaciones incluso 5 a 10 años después de su ingreso al organismo. “Logramos describir que estas sustancias no desaparecen por completo del cuerpo. Aunque el sistema inmunológico hace toda su reacción de defensa, al final quedan fragmentos o depósitos de ese material que son imposibles de eliminar”, explica la investigadora Bonilla.

“Me retiraron parte de los biopolímeros pero los síntomas permanecen, y tuve que vender el carro para reunir lo de la cirugía. Con el posoperatorio la cuenta va en 70 millones de pesos. Aunque me retiraron gran parte de la sustancia, aún quedan residuos que se deben extraer. Mi mensaje es que si quieren hacerse algún procedimiento vayan a lugares certificados, pues después de 15 años aún sufro las consecuencias. Mi salud mental también está afectada y a veces el dolor es tan fuerte que no puedo trabajar sentada, me toca de rodillas. Esto es muy difícil”, concluye Valentina.

Aquí surge una pregunta obligada: ¿vale la pena correr un riesgo tan grande para nuestra salud solo por verse bien? Someterse a procedimientos de bajo costo que no brindan las condiciones mínimas de seguridad y asepsia puede acarrear graves secuelas, incluso la muerte, como registran con frecuencia las redes sociales y los medios de comunicación.

palabras clave: biopolímeros, procedimientos estéticos, regulación sanitaria, infecciones, seguridad del paciente.

Someterse a procedimientos de bajo costo puede acarrear graves secuelas, incluso la muerte. foto: Nicol Torres / Unimedios.

La Ley 2316 de 2023 regula el uso, la comercialización y aplicación de sustancias modelantes no permitidas, como los biopolímeros. foto: Nicol Torres / Unimedios

Entre celdas y barrotes, paseándose por los patios o saliendo a la única hora permitida para ver el sol, deambula Mycobacterium tuberculosis, bacteria que produce esta enfermedad. En 2015, médicos y microbiólogos de la UNAL la encontraron en un porcentaje que prende las alarmas en la Penitenciaria de Media Seguridad La Esperanza de Guaduas.

Juan EstEban CorrEa rodríguEz, periodista Unimedios - Sede Bogotá

E TUBERCULOSIS TRAS LAS REJAS: una crisis sanitaria en Guaduas, Cundinamarca

n este centro De reclUsión el porcentaje de presos que portan la bacteria y que no han desarrollado la enfermedad llega a un 67,1 %, superando con creces el promedio mundial estimado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para la población general, que es del 25 %.

Los expertos hacen un llamado a las autoridades de salud para que tomen cartas en el asunto, pues está en riesgo no solo la vida de los internos y sus familias, sino también la de los guardias y cualquier persona que tenga contacto con la Penitenciaria.

“Es como si la bacteria estuviera en una cárcel dentro del organismo, pues durante la tuberculosis latente, fase en que está dormida, no hay síntomas de afectación evidentes; el microorganismo queda atrapado en un granuloma, sobreviviendo alrededor de linfocitos y neutrófilos que no lo dejan salir, pero se puede activar si aparecen enfermedades que dañan el sistema inmune, como el VIH o el cáncer”, indica la profesora Martha Isabel Murcia Aranguren, adscrita a la Facultad de Medicina de la UNAL.

Ella lidera el estudio de esta bacteria en las cárceles del país, y su hallazgo en Guaduas parte del interés que en 2010 suscitó la presencia de este agente patógeno en el Complejo Carcelario y Penitenciario con Alta Media y Mínima Seguridad de Bogotá “La Picota”. Junto con su equipo del Laboratorio de Micobacterias de la UNAL, la experta recibió el llamado de la Secretaría de Salud de Cundinamarca, entidad que busca respuestas sobre la situación de la tuberculosis en la Penitenciaria La Esperanza, en donde el hacinamiento extremo –con hasta 5 personas compartiendo celdas diseñadas para 2– crea un ambiente ideal para la propagación de la bacteria. Los reclusos no tienen más opción que aceptar esta realidad.

Un problema De salUD pública qUe trascienDe las rejas

La bacteria M. tuberculosis se transmite a través de pequeñas gotas que se expulsan al toser o estornudar, y pueden permanecer en el aire durante largos periodos. En espacios cerrados y poco ventilados, como las celdas de las cárceles, el riesgo de contagio aumenta exponencialmente.

Un equipo interdisciplinario de médicos, microbiólogos y estudiantes de la UNAL

se trasladó al municipio de Guaduas para evaluar el impacto de la tuberculosis en la Penitenciaria La Esperanza. Durante 6 semanas adelantaron intensas jornadas de trabajo que iban desde el amanecer hasta el atardecer, recorriendo las instalaciones, entrevistando a los reclusos y recolectando muestras para su análisis.

“En la Penitenciaria hay 2.630 internos, de los cuales 2.020 aceptaron participar en la investigación. Después de una rigurosa revisión por parte del equipo médico se determinó que 301 de ellos tenían síntomas respiratorios notorios, así que se tomaron muestras de esputo (flemas que expulsan al toser). Los análisis determinaron que 24 presos tenían tuberculosis”, indica la profesora Murcia.

Debido a la gravedad de la situación, el seguimiento médico fue tan riguroso, que se inició ante la presencia de tos persistente por un solo día, en vez de esperar los 15 días habituales. La edad promedio de los reclusos con síntomas respiratorios fue de 26 años, y la mayoría había pasado al menos 35 meses en diferentes cárceles del país.

Un caso particularmente preocupante fue el de un recluso diagnosticado con tuberculosis y VIH, una combinación que puede ser mortal si no se trata adecuadamente.

tUbercUlosis latente:

Una bomba De tiempo

La tuberculosis latente, también conocida como “infección tuberculosa inactiva”, es una condición en la que la bacteria está presente en el cuerpo pero no causa síntomas ni es contagiosa. Sin embargo, esta “aparente calma” puede ser engañosa, ya que la bacteria se puede reactivar en cualquier momento, especialmente en personas con sistemas inmunológicos debilitados.

De las 1.881 pruebas realizadas para detectar tuberculosis, 1.263 resultaron positivas, lo que representa un alarmante 67,1 % de la población carcelaria estudiada. Esta cifra es casi 3 veces más alta que la prevalencia estimada por la OMS en la población general, que es del 25 %, y se asemeja a la situación en Brasil, en donde la prevalencia en cárceles oscila entre el 64 y 73 %.

De los reclusos con tuberculosis latente, 4 también padecían VIH, 803 reportaron haber compartido celda con personas enfermas, y

Escuche la entrevista completa con la profesora

internos presentaban síntomas respiratorios notorios, así que se tomaron muestras de esputo. Los análisis determinaron que 24 presos tenían tuberculosis.

Martha Murcia en:

20 indicaron haber tenido contacto con la enfermedad fuera de la cárcel.

Para detectar la tuberculosis latente se utilizó una prueba que provoca una reacción del sistema inmunológico en los individuos que han estado en contacto con la bacteria. En cambio, para identificar a los pacientes con tuberculosis activa, se empleó una técnica con tinta que colorea de rojo el bacilo causante de la enfermedad. Además, se realizaron análisis genéticos para determinar los linajes de la bacteria presentes en la Penitenciaria, y se identificó un caso de resistencia a la isoniazida, un medicamento comúnmente utilizado para tratar la tuberculosis.

El alto porcentaje de presos con tuberculosis latente en la Penitenciaria La Esperanza es alarmante. Esta población, que a menudo presenta factores de riesgo como desnutrición, VIH y diabetes, es especialmente vulnerable a la reactivación de la bacteria y al desarrollo de tuberculosis activa, una enfermedad que puede ser mortal si no se trata adecuadamente. “Las cárceles no se han diseñado para aislar a los presos que tienen la bacteria o la enfermedad, y por ello se presentan microbrotes”, afirma la profesora.

A pesar de que la tuberculosis es una enfermedad prevenible y curable con medicamentos –incluso existe una vacuna–, la OMS estima que 10,6 millones de personas enfermaron en 2021 en el mundo, y 1,3 millones fallecieron en 2022.

En Colombia la situación es igualmente preocupante. El Instituto Nacional de Salud (INS) reportó 14.060 casos en 2021. Entre los grupos más vulnerables a la enfermedad están los reclusos, las comunidades indígenas y las personas en situación de calle, especialmente aquellos que sufren de desnutrición, VIH o diabetes, condiciones que agravan el riesgo de contraer tuberculosis y desarrollar complicaciones graves.

“Los resultados se presentaron ante el Instituto Nacional Penitenciario y Carcelario (Inpec) haciendo un llamado para que se tomen las medidas necesarias y que se haga un seguimiento a los casos positivos para no poner en riesgo la vida tanto de los internos como de sus familias, además de los guardias, grupos de personas que también se deberían someter a las pruebas, pues hay probabilidad de que durante las visitas haya contagios”, concluye la experta.

palabras clave: crisis sanitaria, transmisión aérea, microbrotes, hacinamiento carcelario, tuberculosis enfermedades infecciosas

La boca de nuestras mascotas aloja más de especies de bacterias

Los animales, ya sean salvajes o domésticos, eventualmente muestran conductas agresivas como arañazos y mordeduras que pueden transmitir infecciones bacterianas, poniendo en riesgo la salud de las personas. En 2022 se reportaron en el país más de 150.000 agresiones de animales, de las cuales el 98,2 % fueron producidas por perros y gatos.

En el caso De los perros y los gatos, las conductas agresivas más estudiadas se relacionan con la defensa de sí mismos, de sus crías o de su territorio. Factores como el miedo, la ansiedad, un trato social inadecuado o la manipulación pueden desencadenar una respuesta defensiva del animal. Las mordeduras y agresiones ocasionadas por animales tienen un impacto significativo en la salud pública, además de implicaciones económicas, legales, ambientales y culturales asociadas con su tratamiento.

UrGencias méDicas e inFecciones

Los ataques de animales –provocados o no– se consideran como una urgencia médica y se deben tratar como tal. Una mordedura o un arañazo pueden transmitir enfermedades infecciosas, tanto virales como bacterianas, que pueden causar desde infecciones locales hasta complicaciones graves e incluso la muerte.

A través de un arañazo se transmiten especialmente microorganismos bacterianos, y entre los agentes virales el de mayor importancia sanitaria en el país es el virus de la rabia. Este virus, transmitido a través de la saliva por la mordedura o el arañazo de animales infectados, es una de las principales preocupaciones en salud pública. Esta enfermedad mortal afecta el sistema nervioso central y requiere tratamiento inmediato para prevenir consecuencias fatales. Pero la rabia no es la única amenaza: la boca de perros y gatos alberga más de 100 especies de bacterias, como Pasteurella, Clostridium tetani, Bartonella henselae (también transmitida por el arañazo del gato), y varias especies de estreptococos y estafilococos que son habitantes normales de la cavidad oral de los animales. Aunque muchas de estas bacterias son inofensivas, en una herida pueden desencadenar infecciones locales o sistémicas que requieren atención médica.

luis Joaquín Polo tErán, Profesor asociado Departamento de Ciencias para la Salud Animal Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia UNAL Sede Bogotá

¡no a los tratamientos caseros!

Ante una mordedura o un arañazo de animal es crucial actuar con rapidez. La primera medida es lavar la herida con abundante agua y jabón por lo menos tres veces durante 15 minutos para reducir la carga viral y bacteriana. Y de inmediato acudir a un centro médico para recibir atención profesional.

El médico evaluará la herida y clasificará el nivel de exposición al virus de la rabia, siguiendo el Protocolo de la vigilancia

de la

integrada de la rabia y la Guía práctica para la atención de personas agredidas por un animal potencialmente transmisor de rabia, establecidos por el Instituto Nacional de Salud (INS) y disponibles en su página web oficial. Según la gravedad de la exposición se recomienda aplicar el esquema de vacunación y suero antirrábico, en ese orden.

Es importante que la persona agredida proporcione información detallada sobre el animal agresor, como tamaño, raza y color, y si es doméstico o callejero. Esta información es crucial para seguir y ubicar al animal, lo que a su vez determinará el tratamiento adecuado para la persona afectada.

De ahí la importancia de notificar inmediata y oportunamente las agresiones por mamíferos ocurridas en áreas rurales del país, en especial por aquellos transmisores de la rabia (zorros o murciélagos), para iniciar el tratamiento antirrábico.

Aquí es fundamental el trabajo conjunto entre el médico que atiende al paciente y el veterinario, este último realiza el seguimiento y la ubicación del animal mordedor durante los primeros 10 días posteriores a la mordedura; de su información dependerá el tratamiento a seguir con la persona agredida en el centro de atención médica.

Es importante destacar que en caso de mordeduras o arañazos de animales se recomienda no automedicarse ni acudir a tratamientos caseros. Aplicar agua con sal o limón, una práctica común en algunas comunidades, no garantiza la desinfección de la herida y sí puede incluso empeorar la situación al irritar los tejidos y facilitar la entrada de microorganismos.

En las investigaciones sobre los brotes de rabia ocurridos en Colombia hallamos que las personas mordidas por perros, gatos o murciélagos, y que no asistieron al servicio médico sino que realizaron tratamientos caseros, finalmente murieron de rabia.

la mejor estrateGia es la prevención

De manera preventiva, las personas que por razón de su oficio traten animales en laboratorios o zoológicos –como biólogos, médicos veterinarios, estudiantes de Biología y Medicina Veterinaria, y operarios– deben

tener un esquema preventivo de vacunación antirrábica. Ante una agresión, la persona que ya tenga un esquema de vacunación previo no debe recibir suero antirrábico, únicamente recibirá un refuerzo vacunal que dependerá del tiempo de aplicación del último tratamiento recibido. Es crucial señalar que en algunas instituciones de salud se han presentado errores al tratar a estudiantes de últimos semestres de carreras relacionadas con animales, quienes ya cuentan con esquemas de vacunación antirrábica completos.

En casos de agresiones por animales domésticos o silvestres en esta población, se ha observado la aplicación innecesaria de suero antirrábico, lo cual puede poner en riesgo la vida de los pacientes. El médico debe indagar en su consulta si el paciente tiene historia de vacunación antirrábica o si recibió tratamiento antirrábico antes, para no volver a aplicar el suero.

Se les recomienda a estas instituciones revisar y actualizar los Protocolos y las Guías de manejo para estos eventos, asegurando así una atención adecuada y segura para todos los afectados. En zonas ganaderas y en regiones donde circula el virus de la rabia y se presenten agresiones por murciélagos en el ganado, se recomienda que el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) notifique oportunamente el desplazamiento del ganado al área de salud para prevenir futuras agresiones, pues cuando el murciélago no tiene a quién atacar, se dirige a las poblaciones vecinas a morder especialmente a los niños.

En este sentido, se les aconseja a los padres revisar cada mañana la cabeza y los dedos de manos y pies de los niños, para cerciorarse de que no hayan sido atacados por murciélagos en la noche.

En 2022, el Sistema de Vigilancia Epidemiológica Nacional (Sivigila) reportó 150.268 agresiones en todo el territorio colombiano, el 23,5 % de las cuales afectaron a niños menores de 10 años, y el 98,2 % de ellas corresponden a perros y gatos. Por eso es crucial fortalecer la educación sobre la tenencia responsable y los riesgos asociados con la interacción con animales.

palabras clave: mascotas, agresiones animales, enfermedad de rabia, prevención, tenencia responsable.

Como medida preventiva se recomienda desparasitar a perros y gatos a partir del mes de edad; vacunarlos contra la rabia a partir de los 3 meses de edad y revacunarlos al año, sin olvidar aplicar las vacunas contra parvovirosis y la triple viral, que protegen contra el moquillo (distemper), la leptospirosis y la hepatitis. En el ganado se recomienda aplicar la vacuna antirrábica a partir de los 3 meses de edad.

integrada

Bacterias

“ eléctricas ”

reemplazarían al petróleo en plásticos y combustibles

ÓsCar aragÓn CayCEdo, doctor en Biotecnología de la UNAL

La contaminación causada por la producción de plásticos a partir de petróleo ha llevado a los científicos a explorar alternativas más sostenibles. Así, utilizando bacterias presentes en suelos de cultivos como el tomate, y aplicándoles electricidad, investigadores de la UNAL aumentaron la producción del compuesto 1,3-propanodiol, clave en la fabricación de bioplásticos.

ImaGine Un mUnDo en el qUe la industria química y la producción de combustibles no dependan del petróleo; en donde los productos que utilizamos a diario sean biodegradables y el impacto ambiental se reduzca drásticamente. Este sueño podría estar más cerca de lo que pensamos gracias a la electrofermentación, una novedosa técnica que potencia la capacidad natural de las bacterias convirtiéndolas en fábricas ecológicas.

Las bacterias, esos microorganismos que habitan en prácticamente todos los rincones del planeta, incluidos los suelos, son expertas en reciclaje natural. Se alimentan de residuos orgánicos como los restos de cultivos de papa, tomate o arroz, y los transforman en sustancias útiles.

En este caso, los investigadores del Grupo de Bioprocesos y Bioprospección del Instituto de Biotecnología de la UNAL (IBUN) encontraron que al aplicarles electricidad a estas bacterias se puede potenciar hasta en un 7 % su capacidad para producir 1,3-propanodiol.

Este compuesto es ampliamente utilizado en las industrias farmacéutica, cosmética, textil y de plásticos, y su producción a partir de bacterias representa una alternativa más sostenible y amigable con el medioambiente que los métodos tradicionales, basados en procesos petroquímicos.

Glicerol: Un resiDUo convertiDo en materia prima

La producción de biodiésel, un combustible alternativo más limpio que el diésel derivado del petróleo, genera grandes cantidades de glicerol crudo como subproducto. Este residuo, que a menudo se desecha y representa un riesgo ambiental, puede ser aprovechado por las bacterias para producir 1,3-propanodiol.

El ingeniero químico Óscar Aragón Caycedo, doctor en Biotecnología de la UNAL, lidera una investigación que demuestra cómo la bacteria Clostridium butyricum, presente en suelos colombianos, puede utilizar el glicerol crudo para aumentar la producción del compuesto mediante la electrofermentación. Esta técnica consiste en aplicarles corriente eléctrica a las bacterias, lo que estimula su metabolismo y las impulsa a producir el compuesto. Según el doctor Aragón, esta técnica

actúa como un “salvavidas” tanto para las bacterias que necesitan este compuesto para sobrevivir en presencia de la corriente eléctrica como para el medioambiente, ya que ofrece una alternativa sostenible para la producción de plásticos y otros productos químicos.

El equipo de investigación del IBUN estudió y caracterizó 13 cepas de bacterias nativas de diferentes regiones colombianas. Estas bacterias, presentes en los suelos de cultivos agrícolas, tienen un gran potencial para la industria biotecnológica, ya que son asequibles y adaptables a las condiciones locales.

La investigación del doctor Aragón, que involucró simulaciones computacionales y ensayos en reactores con electrodos, ha demostrado que la electrofermentación puede aumentar la producción de 1,3-propanodiol hasta en un 7 %. Se espera que con futuras mejoras en el diseño de los reactores y la selección de microorganismos este porcentaje se pueda aumentar hasta un 12 %.

Este avance científico no solo representa una oportunidad para reducir la dependencia del petróleo y disminuir la contaminación ambiental, sino que además impulsaría una industria biotecnológica en Colombia, con un valor estimado de 600 millones de dólares en los próximos años.

Un FUtUro más limpio, eFiciente Y ecolóGico

La electrofermentación y la biotecnología ofrecen un camino hacia un futuro más limpio y sostenible. Aprovechando el poder de las bacterias y la electricidad renovable podemos reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles, disminuyendo así la huella de carbono.

La producción de bioplásticos y biocombustibles a partir de residuos agrícolas e industriales no solo reduce la contaminación, sino que también contribuye a impulsar la economía circular, mediante la cual los residuos se convierten en recursos valiosos. Además, emplear bacterias para producir químicos y fertilizantes naturales puede mejorar la sostenibilidad de la agricultura y reducir el uso de petroquímicos.

palabras clave: bacterias eléctricas, plásticos biodegradables, bioplásticos, biocombustibles, residuos agrícolas, economía circular

SEDE AMAZONIA

Indígenas ticuna cultivan peces con energía solar para mejorar su alimentación. El sistema de piscicultura portátil entregado por la UNAL funciona con energía solar y aprovecha la recirculación de aguas lluvias

en sus 9 LA UNAL

Sedes

SEDE AMAZONIA

La contaminación de los ríos Sangoyaco y Taruca en Mocoa está produciendo mutaciones en gusanos, esponjas y caracoles, según análisis de la Maestría en Estudios Amazónicos.

Un estudio geológico de la UNAL alerta sobre un riesgo medio de deslizamiento en la zona norte del Relleno Sanitario Doña Juana. El fenómeno podría afectar la planta de biogás, generando un grave riesgo sanitario para barrios vecinos de

SEDE DE LA PAZ

Un prototipo que aprovecha la cascarilla de arroz, residuo comúnmente desechado, fue desarrollado en la UNAL para producir "energía limpia" en La Guajira. El sistema combina tecnología fotovoltaica y gasificación de biomasa

SEDE MANIZALES

La SIC otorgó patente por el diseño de un fertilizante natural elaborado con vinaza y bacterias que refuerza la presencia de hormonas vegetales utilizadas en la agricultura. Su eficacia se probó en plantas de tomate que mejoraron su capacidad de producción

SEDE ORINOQUIA

SEDE BOGOTÁ

Usme, Santa Fe y Ciudad Bolívar son las localidades con mayor pobreza monetaria en Bogotá. Un estudio estadístico de la UNAL revela que los ingresos allí no alcanzan para necesidades básicas como alimentación, vivienda, servicios y educación

SEDE DE LA PAZ

Tras un año de monitoreo, biólogos registraron una manada de 10 monos araña (Ateles hybridus) en Reservas Naturales de la Serranía del Perijá, hallazgo significativo sobre esta población de monos en peligro de extinción.

La UNAL junto con instituciones del Archipiélago lideran un proyecto para fortalecer la capacidad de autoridades y comunidades en la gestión y respuesta ante desastres naturales y eventos climáticos extremos.

SEDE MANIZALES

SEDE CARIBE

Las prendas sintéticas son las que causan más presencia de microplásticos en el mar Caribe colombiano, con más del 33 % de estos residuos provenientes de su fabricación, lavado y uso. Así lo demuestran recientes estudios de la UNAL

En Istmina (Chocó), 6 instituciones de primaria y bachillerato transformarán sus modelos de aprendizaje en educación inclusiva gracias a la app Sing-IA, traductor desarrollado por la UNAL que interpreta la Lengua de Señas Colombiana (LSC).

SEDE MEDELLÍN

Con el hongo comestible “champiñón ostra” y residuos de madera se elaborarían paneles termoacústicos y aligerantes para muros. Este “material del futuro” es desarrollado en la Maestría en Construcción.

Biotecnólogos de la UNAL desarrollaron una técnica para reconstruir tejido óseo y prevenir infecciones en implantes de este tipo, utilizando propóleo de abejas de Tame (Arauca). La fórmula se desarrolló al descubrir sus propiedades antibacterianas

La alta presencia de taninos en las hojas de moriche (Mauritia flexuosa), palma autóctona de la región, indicaría un importante mecanismo de resistencia a incendios. Así lo evidenciaron análisis de muestras de la especie en diferentes estados de crecimiento

SEDE MEDELLÍN

La “azada surcadora”, herramienta creada en la Sede, facilita hacer surcos y preparar el suelo para ubicar semillas, desterronar o aplicar nutrientes. Su diseño disminuye los esfuerzos del agricultor y minimiza el impacto negativo en el suelo, por lo cual recibió patente de la SIC

SEDE PALMIRA

Investigadores analizaron 1.652 muestras de contenido estomacal de peces del Pacífico y hallaron que el 18 % de los bagres de Buenaventura y el 26 % de Tumaco contienen microplásticos. Estas partículas amenazan la sobrevivencia de la población piscícola en la región.

SEDE PALMIRA

En muestras de ADN tomadas a cerdos de fincas porcícolas de Yumbo y Palmira se identificaron cepas de Escherichia coli, infección bacteriana intestinal multirresistente a los antibióticos. El hallazgo sugiere diseñar estrategias de vigilancia y prevención en la producción de estas especies de consumo humano

SEDE TUMACO

En la vereda La Espriella, 25 familias aprendieron a sacarle provecho al cacao elaborando jabones, cremas faciales y cocadas, entre otros productos con potencial económico. La iniciativa surge del proyecto “Cacaotiando Tumaco”, implementado por la UNAL.

SEDE TUMACO

Mujeres elaboran leberkäse, embutido popular en Alemania, que ellas preparan con carne de pescados plumuda y carduma. Docentes de la UNAL las acompañan para darle valor agregado al producto e impulsar el comercio de estas especies nativas

Si quiere conocer más sobre estos temas, ingrese a: agenciadenoticias.unal.edu.co

foto: Nicol Torres / Unimedios.

foto: archivo Unimedios.

foto: Noah Seelam / AFP.

foto: Sergei Gapon / AFP.

foto: Luis Robayo / AFP.

foto: Frederick Florin / AFP.

foto: Aula STEM, UNAL Sede Manizales.

foto: archivo Unimedios.

foto: Nicol Torres / Unimedios.

foto: Hugo González Sánchez, Facultad de Ciencias Agrarias UNAL Sede Medellín.

foto: Joaquín Sarmiento / AFP.

foto: archivo Unimedios.

foto: Nicol Torres / Unimedios.

foto: archivo Unimedios.

SEDE CARIBE

SEDE ORINOQUIA

SEDE BOGOTÁ

Ciudad Bolívar.

foto: Raúl Arboleda / AFP.

foto: Nicol Torres / Unimedios.

foto: Gestión de riesgo en San Andrés.

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