Cristalerías, azar y talento

Introducción

La Microbiología es una ciencia independiente hoy día, pero en sus orígenes fue una modesta rama de la Biología. Sus inicios están indisolublemente ligados a un instrumento: el microscopio óptico; y no precisamente de los más sofisticados, se trató de uno de lente simple construido por el holandés Anton van Leeuwenhoek, y que en 1683 le permitió describir por primera vez bacterias, aunque no utilizara ese término sino el de animalículos, como se recoge en sus cartas enviadas a la Royal Society (van Leeuwenhoek, 1684, 1700, 1702; Porter, 1975). Lo acontecido desde tan lejanos días evidencia cómo la relación ciencia – instrumento se ha mantenido de forma que las necesidades para abundar en la primera han obligado al perfeccionamiento del segundo de forma armónica (Cronología del desarrollo del microscopio, s.a; Microscopios y la Historia, s.a).

Sin embargo, y pese a lo apasionante del tema, este trabajo rinde tributo a una modesta cristalería que, sin los reconocimientos bien merecidos que se han dispensado a tan útiles instrumentos ópticos, también ha contribuido a importantes descubrimientos en esta esfera del saber: la imprescindible placa de Petri; una de las cristalerías insignias dentro del quehacer microbiológico.

¿Qué es una placa de Petri?

La placa de Petri, también llamada caja de Petri o cápsula de Petri, consta de dos partes: un fondo de cristal (o plástico), y una cubierta o tapa, ambos redondos, pero esta última de un diámetro mayor para que se pueda colocar encima y cerrar el recipiente, aunque no de forma hermética, una de sus múltiples ventajas. Forma parte de la colección conocida como «material de vidrio» (Placa de Petri, s.a). Constituye una de las cristalerías propias del actuar microbiológico y, si hiciera alianza con el asa bacteriológica, podrían competir contra el majestuoso microscopio como emblemas de la Microbiología.

¿Quién fue su descubridor?

Las primeras placas o cápsulas, que aún no llevaban el calificativo que les identifica en la actualidad, vieron la luz en 1877. Su inventor fue el médico y bacteriólogo alemán Richard Julius Petri, que en ese momento fungía como asistente de laboratorio de Robert Koch, uno de los pilares de la incipiente Bacteriología, y émulo del genio francés Louis Pasteur (Petri, RJ, s.a). A diferencia del galo, que realmente no disponía de tiempo por las disímiles investigaciones que desarrollaba de forma simultánea, Koch dedicó un espacio preferencial al desarrollo de una metodología para la práctica microbiológica; fue el pionero en lo referente al perfeccionamiento de medios de cultivo que posibilitaran el aislamiento, identificación y conservación de los microorganismos objeto de su atención (lamentablemente, los patógenos a humanos) (Pelczar y Reid, 1966). Consciente de que si bien los medios de cultivo líquidos (caldos) posibilitaban el crecimiento de bacterias, dificultaban su aislamiento en cultivos puros, razón por la que comenzó a sembrarlas sobre gelatina que, previamente colocaba en la superficie de láminas portaobjetos y, luego de sembradas, guardaba en el interior de frascos o botellas para que no se contaminaran. Esta rutina tan tediosa fue la que inspiró a su asistente y compatriota a diseñar la cristalería objeto de nuestro estudio. El advenimiento de estas placas, originalmente de vidrio, potenció la efectividad de los estudios bacteriológicos (también los micológicos) de laboratorio que coadyuvaron al aislamiento e identificación de un amplio número de agentes etiológicos responsables de las enfermedades contagiosas que mayores estragos provocaban en esos años como la tuberculosis, la difteria, el cólera, por solo citar tres ejemplos. Así, ya a finales del siglo XIX se conocían los causantes de muchas de las enfermedades infecciosas que emulaban con las guerras en cuanto a mortalidad (Biografía de Robert Koch, s.a; Petri, RJ, s.a). Este salto cualitativo no habría sido posible sin la constante ayuda anónima de esa cristalería, por lo que no es de extrañar que persistan al cabo de tantos y años; tampoco que lleven el nombre de su ingenioso inventor, al que se deben otros notables aportes en los que no profundizaremos por alejarse del objetivo propuesto, pero invitamos al lector a indagar en la vida y obra de este médico y bacteriólogo alemán, no lo lamentará.

¿Cuál es la utilidad de esta cristalería?

Inicialmente se utilizó para cultivo de bacterias, en especial aquellas patógenas a humanos y animales. Luego su uso se extendió a mohos y otros microorganismos. Como ya se ha mencionado, constan de dos partes, en su fondo se deposita un medio agarizado de consistencia sólida, sobre el que se siembra el microorganismo en estudio. La no hermeticidad del conjunto posibilita la presencia de oxígeno y, al mismo tiempo, se bloquea el acceso de partículas de polvo y microgotas portadoras de microorganismos ambientales. Los crecimientos de bacterias, levaduras y mohos en los medios sólidos dan lugar a colonias cuyas características pueden apreciarse y brindan datos de interés para su clasificación e identificación (Placa de Petri, s.a).

En el caso de bacterias y levaduras, la placa, una vez sembrada, se coloca en la incubadora boca abajo, es decir, apoyada sobre la tapa. De este modo el agar queda en la parte superior y, al condensarse el vapor de agua generado por el metabolismo microbiano, cae sobre la tapa, evitando que los microorganismos se disgreguen y permanezcan formando colonias independientes para, de esa forma, poder estudiar los caracteres macroscópicos, o tomar de las mismas para realizar subcultivos en medios diferenciales (Placa de Petri, s.a).

¿Azar?

Para muchos el azar es sinónimo de causalidad cuando está presente en diversos fenómenos que se caracterizan por causas complejas y no lineales. El tema se torna tan complejo que preferimos adherirnos a la propuesta de un clásico de la lengua española que brinda dos opciones muy elocuentes y ambas adecuadas al propósito de este trabajo: a) suceso imprevisto; b) casualidad.

Un talento, el azar y dos placas célebres

En los acápites anteriores se ha abundado en lo referente a placas de Petri, tal vez se podría haber hecho lo propio con respecto a las múltiples acepciones propuestas para el término azar, según se consulte a matemáticos, físicos o filósofos, no obstante, suceso imprevisto o casualidad se ajustan a lo que se narrará a continuación, al presentar al tercer elemento de esta historia: el talento. En este caso representado por un escocés fuera de serie: Alexander Fleming, considerado entre los cinco microbiólogos más famosos de todos los tiempos (van Leeuwenhoeck, Pasteur, Koch y el cubanísimo Carlos J. Finlay) (Camagüey Legendario, s.a).

Fleming nació en Ayrshire, Escocia el 6 de agosto de 1881. Desde niño supo que sería médico, ambición que alcanzó. Ya inmerso en los estudios para especializarse en cirugía en el hospital Saint Mary de Londres, los cambió por la bacteriología, menos remunerada que la anterior. Su mentor y amigo, Almorth Edward Wright, le motivó para que se encausara hacia la búsqueda de nuevos tratamientos para las infecciones; también al desarrollo y mejoramiento de vacunas. Cuando estalló la Primera Guerra Mundial fueron enviados al servicio médico del ejército, donde salvaron millares de vidas con la vacuna contra la tifoidea. En los frentes de Francia, donde sirvió como médico militar, quedó impresionado por la gran mortalidad causada por las heridas de metralla infectadas en los hospitales de campaña; la gangrena gaseosa cuando no mataba, obligaba a los cirujanos a amputar brazos y piernas. Finalizada la guerra, regresó al Hospital Saint Mary donde buscó intensamente un nuevo antiséptico que evitase la dura agonía provocada por las heridas infectadas (Fleming, s.a).

Así, con esta idea fija en su mente, comienza la década de 1920, decisiva en la vida de Fleming, y el escenario en que se reunieron cristalería, azar y talento en dos ocasiones. La primera cuando se consagraba a la búsqueda de un tratamiento para enfrentar la gangrena gaseosa. Inmerso en ese sueño no pudo reprimir un estornudo en el instante en que observaba el crecimiento de la bacteria Staphylococcus aureus sobre medio agarizado en una placa de Petri. Para una mejor observación, había retirado la tapa, razón por la que muchas colonias bacterianas resultaron irrigadas con los fluidos nasales del bacteriólogo. Otro, habría descartado de inmediato la placa, sometiéndola a la esterilización en autoclave; nuestro talento optó por hacerla a un lado en su desordenado laboratorio. Días después, motivado por esas causas a las que resulta difícil dar una explicación, retomó la placa y, una simple mirada bastó para captar algo inesperado…. Las colonias bañadas con sus secreciones mostraban un aspecto translúcido; las otras no. Al realizar preparaciones para la observación microscópica pudo constatar que muchas de las bacterias habían sido lisadas. Dos años de trabajo en torno a este fenómeno le permitieron convertirse en el descubridor de la lisozima, una enzima también conocida como muramidasa, capaz de lisar las bacterias grampositivas y que es abundante también en diversos líquidos corporales como la saliva y las lágrimas, entre otros. Sin embargo, aunque constituyó un hallazgo interesantísimo, el efecto antibacteriano de esta enzima (purificada en 1922) no bastaba como opción para combatir infecciones (Pelczar y Reid, 1966; Alexander Fleming, s.a).

El laboratorio de Fleming no era un verdadero modelo de orden, algo que ayudó para su siguiente descubrimiento. En septiembre de 1928, mientras inspeccionaba algunos cultivos en placas de Petri, antes de enviarlos para el autoclave para destruirlos, notó que en torno a la colonia de un hongo filamentoso (moho) contaminante, que había crecido en una placa sembrada con Staphylococcus aureus, la temible bacteria lo hacía pero a discreta distancia moho. Las colonias más cercanas tenían un aspecto translúcido como aquellas bañadas por sus fluidos años atrás. En este caso nadie había estornudado, se trataba de algo excretado por Penicillium notatum, nombre científico del hongo que, en su momento, determinó que a la sustancia excretada, con efectos antimicrobianos en bacterias grampositivas, se le diera el nombre de penicilina. Fleming publicó su descubrimiento en el British Journal of Experimental Pathology en 1929. Se trataba de otro hallazgo muy interesante al que la comunidad científica no prestó la mayor atención (Pelczar y Reid, 1966; Alexander Fleming, s.a).

El bacteriólogo escocés, durante toda la década de 1930, trató obtener y purificar grandes cantidades de penicilina; sus intentos fueron infructuosos. En este empeño le sorprendió otro holocausto, la Segunda Guerra Mundial, con cifras superiores de heridos y quemados que demandaban auxilio. Los químicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey desarrollaron un método de purificación de la penicilina que permitió su síntesis y distribución comercial; complejos militares e industria farmacéutica se dieron la mano (Pelczar y Reid, 1966; Alexander Fleming, s.a). Como reza el refrán: suerte de unos, desgracias de miles. De esta forma, la hecatombe desencadenada por un orate de la talla de Hitler, contribuyó a que la penicilina dejara de ser "algo interesante" para convertirse en antibiótico paradigma.

Sir Alexander Fleming, pues ya era par del imperio, no patentó el descubrimiento para que fuera más fácil la difusión de un antibiótico tan polifacético. Si el azar volvió a tocar sus puertas es algo que no hemos podido esclarecer, baste señalar que hasta el final de sus días compartió su labor de bacteriólogo con la dirección, desde 1946, del Saint Mary's College. Por sus descubrimientos compartió el Premio Nobel de Medicina en 1945 junto a Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey (Pelczar y Reid, 1966). El 11 de marzo de 1955 sufrió un infarto fulminante. Fue enterrado como héroe nacional en la cripta de la Catedral de San Pablo de Londres.

Conclusiones

Las placas de Petri, aunque ha variado su material de confección, siguen cumpliendo las funciones para las que fueron creadas; las dos protagónicas de esta historia mantienen su celebridad.

El azar puede tocar a las puertas de cualquier investigador, incluso más de una vez, como sucedió con Fleming, pero no es suficiente pues, como dijera Pasteur, "solo favorece a los espíritus preparados"

Bibliografía

Biografía de Robert Koch. (s.a). Disponible en el URL: www.biografiasyvidas.com/biografia/k/koch.htm

Camagüey Legendario. (s.a). Carlos J.Finlay. Disponible en el URL: http://www.pprincipe.cult.cu

Cervantes Diccionario. Manual de la Lengua Española. (s.a). Instituto Cubano del libro. Editorial Pueblo y Educación. La Habana.

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Fleming, A. (s.a). Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Alexander_Fleming

Microscopios y la historia. (s.a). Disponible en el URL: www.encolombia.com/medicina/…/academ26164-exposicion.htm

Pelczar, MJ., Reid, DR. (1966). Microbiología. Ediciones del Castillo. Madrid. pp. 32-33.

Petri, Richard J. (s.a). Disponible en el URL: http://www.enotes.com/richard-julius-petri-reference/richard-julius-petri

Placa de Petri. (s.a). Disponible en el URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_Petri

Porter JR (1976). «Antony van Leeuwenhoek: Tercentenary of his discovery of bacteria». Bacteriological reviews 40 (2): pp. 260-9.

van Leeuwenhoek A (1684). «An abstract of a letter from Mr. Anthony Leevvenhoek at Delft, dated Sep. 17, 1683, Containing Some Microscopical Observations, about Animals in the Scurf of the Teeth, the Substance Call'd Worms in the Nose, the Cuticula Consisting of Scales». Philosophical Transactions (1683–1775) 14: pp. 568-74. http://www.journals.royalsoc.ac.uk/content/120136/?k=Sep.+17%2c+1683.

van Leeuwenhoek A (1700). «Part of a Letter from Mr Antony van Leeuwenhoek, concerning the Worms in Sheeps Livers, Gnats, and Animalcula in the Excrements of Frogs». Philosophical Transactions (1683–1775) 22: pp. 509–18. http://www.journals.royalsoc.ac.uk/link.asp?id=4j53731651310230.

van Leeuwenhoek A (1702). «Part of a Letter from Mr Antony van Leeuwenhoek, F. R. S. concerning Green Weeds Growing in Water, and Some Animalcula Found about Them». Philosophical Transactions (1683–1775) 23: pp. 1304–11. http://www.journals.royalsoc.ac.uk/link.asp?id=fl73121jk4150280.

Autor:

Herlinda Barreto Rodríguez*;

Evelyn Ros González **;

Herlinda Rodríguez Torrens***;

Guillermo Barreto Argilagos.

* 4to año Estomatología. Facultad de Estomatología. Universidad Médica Carlos J Finlay).

** 3er año Licenciatura en Ciencias Alimentarias. Facultad de Química. Universidad de Camagüey).

*** Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad de Camagüey.

**** Facultad de Química. Universidad de Camagüey.