ƒ Queratinasa: digiere el principal componente de la piel y pelo; la producen los hongos dermatofitos.
ƒ Colagenasa, desintegra el colágeno, sustancia albuminoidea que se encuentra en los músculos, huesos y cartílagos como constituyente fundamental del tejido conectivo. Se encuentra en el Clostridium perfrigens.
ƒ Hialuronidasa que favorece la disposición del agente patógeno para penetrar en los tejidos del huésped hidrolizando el ácido hialurónico, "cemento tisular", esencial en las células vivas asociadas. Es una enzima adaptativa, elaborada por ciertos cocos (estafilococos, estreptococos y neumococos), clostridios y otras bacterias.
ƒ Algunos enzimas reaccionan con los componentes de la sangre como es el caso de la coagulasa producida por estafilococos patógenos que coagula el fibrinógeno en el suero sanguíneo de algunos animales.
ƒ Las kinasas bacterianas disuelven los coágulos favoreciendo la invasión de los tejidos dañados.
¾ Fibrinolisina, disuelve la fibrina humana.
¾ Leucocidina, destruye los leucocitos (glóbulos blancos de la sangre). Se produce por algunos estafilococos y estreptococos. Es un factor antifagocítico.
¾ Hemolisinas, son sustancias que dejan libre la hemoglobina que contienen los glóbulos rojos sanguíneos. Se producen por varios tipos de bacterias.
Toxinas bacterianas: ciertos microorganismos, plantas y algunos animales elaboran sustancias químicas de alto peso molecular que se denominan toxinas. Una toxina es un producto químico específico para la especie que la produce que es venenosa para otras formas de vida.
La propiedad de un microorganismo de producir toxinas se denomina toxigenicidad y la actividad de éstas toxinas son factores de importancia en la capacidad del organismo de producir enfermedad.
Algunas bacterias no elaboran toxinas que puedan demostrarse in vitro y su acción sobre su huésped parece deberse a causas que no pueden atribuirse a productos tóxicos.
Se admite, como todos los procesos evolutivos de la materia, que las toxinas son motivos de la consolidación de la forma parasitaria de vida; en el curso del tiempo se fueron especializando cada vez más las enzimas bacterianas y como resultado de ello, las enzimas adaptativas se convirtieron en venenos de enzimas: las exotoxinas.
Las toxinas se denominan de acuerdo a su sitio específico de acción en:
ƒ Neurotoxinas cuando actúan en el sistema nervioso.
ƒ Enterotoxinas cuando actúan en el intestino.
ƒ Hemotoxinas cuando lisan los hematíes.
ƒ Nefrotoxinas cuando dañan los riñones.
Las toxinas producidas por los microorganismos son segregadas al medio externo o retenidas en el interior de la célula. De acuerdo con esto se clasifican según su origen en:
ƒ Exotoxinas: secretadas por una célula bacteriana viva en el tejido infectado.
ƒ Endotoxinas: sólamente se liberan después de que la célula ha sido dañada o lisada. Nunca se secretan.
Exotoxinas
Las exotoxinas generalmente son producidas por bacterias gram positivas. Por su estructura química son sustancias de naturaleza proteica, de alto peso molecular, se difunden fácilmente desde la célula al medio circundante en que se nutren, tienen propiedades de enzimas capaces de hidrolizar sustancias de importancia vital para las células, tejidos y órganos. Se caracterizan por su elevada toxicidad y ejercer su acción sobre el organismo susceptible a dosis muy reducidas. Pierden su toxicidad cuando se calientan o tratan con ácidos. Esto es prueba de que su toxicidad se debe a la configuración espacial de los aminoácidos de las moléculas. Cuando se altera esta distribución, al tratarse con ácidos o por la acción de calor, pierden su toxicidad y las sustancias resultantes se denominan toxoides o anatoxinas.
Son poco resistentes a la acción de la luz, oxígeno y de la temperatura (termolábiles), se destruyen a 60-80°C en 10-60 minutos e instantáneamente por la ebullición.
Tanto las toxinas como los toxoides tienen la propiedad de estimular la producción de antitoxinas, las cuales neutralizan las toxinas en el cuerpo del huésped. Este hecho tiene importancia en la protección de los huéspedes susceptibles a las enfermedades causadas por toxinas bacterianas. Los gérmenes patógenos que no presentan la propiedad de elaborar toxinas muy activas, poseen en general gran capacidad de invasión. Por el contrario, algunas bacterias que tienen capacidad de invasión muy limitada producen toxinas sumamente activas.
Entre los microorganismos exotóxicos más importantes se encuentran:
¾ Clostridium botulinum: produce el botulismo mediante su toxina de enorme actividad que causa indisposiciones, o la muerte en quienes ingieren alimentos contaminados. Invade muy rara vez los tejidos, vivos o muertos.
¾ Clostridium tetani: no puede invadir y desarrollarse en los tejidos sanos; cuando se introduce en tejidos lesionados o muertos, crece y elabora una toxina que provoca contracciones musculares espamódicas de los músculos de la mandíbula inferior (tétanos).
¾ Corynebacterium diphteriae, agente de la difteria en el hombre.
Las exotoxinas de algunos microorganismos (Clostridium tetani y Corynebacterium diphteriae) se distribuye a través de la sangre desde el sitio de infección y producen el estado denominado toxemia. Se reserva el término intoxicación cuando las exotoxinas no se destruyen en el estómago ni en el intestino, por lo que pueden provocar la intoxicación del organismo cuando se ingieren por vía oral por ejemplo Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus.
Endotoxinas
Muchos organismos, especialmente las bacterias gram negativas, no elaboran una toxina difusible fuera de las células vivas, intactas, sino que producen una endotoxina que queda libre cuando las células se desintegran. La presencia de sustancias tóxicas en los cultivos de dichas bacterias se debe a la lisis de algunas de las células que tiene lugar durante las fases avanzadas del crecimiento.
Las endotoxinas están firmemente fijadas al cuerpo de la célula bacteriana, son menos tóxicas y actúan sobre el organismo a grandes dosis, tienen un efecto selectivo débilmente acusado.
Las endotoxinas precisan las lisis celulares para que surtan su efecto en el hospedero. Las bacterias gram negativas son las que generalmente las producen, estando situadas en la pared celular y en el protoplasma de la célula.
Por su estructura química son compuestos glucidolípidicos y polisacáridos o complejos fosfolípidos-proteínicos. Son termorresistentes, ciertas endotoxinas soportan la ebullición y el calentamiento en autoclave a 120°C dura nte 30 minutos. Bajo la influencia de la formalina y la temperatura se debilita parcialmente su toxicidad.
Factores antifagocíticos: Los fagocitos son células que bloquean el avance de los microorganismos en los tejidos. A través de la fagocitosis los patógenos son introducidos dentro del fagocito donde son destruidos por potentes enzimas. Para combatir la fagocitosis muchos microorganismos han adoptado mecanismos que evitan el proceso fagocítico (factores antifagocíticos):
ƒ Producción de leucocidina, sustancia tóxica para los glóbulos blancos, producida por algunas especies de Streptococcus y Staphylococcus
ƒ Producción de una cápsula que dificulta al fagocito la ingestión del microorganismo.
La estructura más externa de la mayoría de las células procarióticas es la cápsula, sustancia no tóxica que consiste en un revestimiento viscoso, gomoso o mucilaginoso, de grosor variable. Las cápsulas no son imprescindibles para la vida de las células pueden eliminarse artificialmente sin afectar la viabilidad de las células. El aumento de tamaño de la cápsula está regulado genéticamente, pero también está sujeto a la influencia de las condiciones ambientales, como son las nutricionales. Su composición química es variable, generalmente está constituida por polisacáridos, y algunas por polipéptidos. Su principal componente es el agua. Se han sugerido diferentes funciones para las cápsulas, entre ellas, que protegen al organismo contra la desecación, gracias a su capacidad de retener grandes cantidades de agua. Además protegen a los organismos contra la fagocitosis, luego se desprende que para una bacteria patógena esta estructura es importante en su carácter patogénico.
En un gran número de casos, la patogenicidad de las bacterias patógenas depende de la existencia o la falta de la cápsula. Hay que tener presente, sin embargo, que muchas bacterias no patógenas producen cápsulas en ciertas condiciones apropiadas y que la presencia de cápsulas no influye en la virulencia de algunas patógenas.
Entre las bacterias que producen cápsulas con influencia directa sobre la virulencia podemos citar: Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae (bacilo de Friedlander),
Pasteurella multocida y Bacillus anthracis.
ƒ Supervivencia dentro del fagocito: algunas bacterias se han adaptado a sobrevivir dentro del fagocito después de la ingestión. Especies patógenas de Legionella, Listeria y Mycobacterium son capaces de evitar su destrucción dentro del fagocito. Esta supervivencia intracelular en los fagocitos tiene especial significado ya que provee a los microorganismos de un lugar donde "esconderse", crecer y distribuirse a través del cuerpo.
Formación de agresinas. Ciertos microorganismos tienen la propiedad de elaborar agresinas, sustancias que inhiben las defensas del organismo e intensifican la virulencia. Es probable que las agresinas se sinteticen por las bacterias a partir de los productos de descomposición del ácido desoxirribonucleico, pudiendo formarse en el transcurso de la actividad vital de los microorganismos patógenos.
Factores que modifican la patogenicidad de un microorganismo
Adaptación y resistencia al microambiente: o sea, la capacidad de adaptación o resistencia de los microorganismos a diferentes características del ambiente constituye el factor más importante capaz de modificar la patogenicidad de un microorganismo. Obviamente, es una cualidad muy importante cuando tratamos de armas biológicas.
Es extraordinaria la capacidad de adaptación y resistencia de los microorganismos al ambiente, lo que se debe a los siguientes factores:
Producción de endosporas: ciertas bacterias ante la influencia adversa del ambiente sufren cambios morfológicos y fisiológicos pudiendo perder hasta más del 80% de su contenido de agua celular, dando lugar a los cuerpos conocidos como endosporas. La emergencia de la endospora de la célula vegetativa bajo condiciones adversas, tiene lugar en pocos minutos, lo que se conoce como proceso de germinación o esporulación. Las endosporas son refractarias a la acción de sustancias químicas, las temperaturas extremas, el pH, presión osmótica, tensión superficial, radiación solar y otros factores físicos-químicos. En este estado los microorganismos conservan su capacidad vital y permanecen viables durante mucho tiempo en el aire o suelo, aunque no crecen ni se reproducen y cuando los factores adversos desaparecen recobran sus características normales y, como las semillas de las plantas, pueden germinar bajo condiciones favorables. Estos eventos ocurren en las especies de bacterias pertenecientes a los géneros Bacillus, Clostridium y Sporosarcina.[14]
Las endosporas no constituyen un factor de patogenicidad en las bacterias. Por el contrario, aquellos que son patógenos, no deben su patogenicidad a las endosporas si no a otros factores que enumeramos anteriormente e incluso, aquellos que por alguna razón perdieron la capacidad de formas endosporas continúan siendo patógenos.
Las principales propiedades de las endosporas bacterianas son:
ƒ Alto índice de refracción.
ƒ Impenetrabilidad de los colorantes ordinarios y muchos desinfectantes.
ƒ Alto grado de termo resistencia.
Producción de cápsulas: mediante las cápsulas ciertas especies almacenan reservas de nutrientes además de que resisten la acción de factores de resistencia natural del organismo hospedero, por ejemplo, la fagocitosis.
Producción de enzimas y otras sustancias metabólicas: enzimas de adaptación que hacen capaz al microorganismo de utilizar o modificar sustratos no habituales.
Mutaciones y variaciones genéticas: son capaces de varias irreversible o reversiblemente ciertas características genotípicas y fenotípicas. Por ejemplo el tamaño, la forma, acciones bioquímicas, reactividad ante anticuerpos vacunales o naturales, etc.
Lucha biológica y armas biológicas
Es indudable que los descubrimientos de los primeros microbiólogos y médicos sobre las causas de las enfermedades estaban dirigidos a un fin noble: el bien de la humanidad. Así el hombre pudo atenuar o eliminar la patogenicidad de los microorganismos, utilizar éstos como vacunas aprovechando otra propiedad biológica, estimular la producción de anticuerpos por el organismo receptor, anticuerpos que reaccionan en forma altamente específica contra aquel microorganismo que les dio origen neutralizándolo o eliminándolo, alteró la patogenicidad, aumentó la virulencia para unas especies y disminuyéndola para otras, alteró el metabolismo obligando a ciertos microorganismos a producir sustancias no habituales, y muchas otras más.
Indudablemente los avances de la ciencia en este sentido desarrollaron primero la Inmunología, hicieron enormes contribuciones a la Química, en particular la Bioquímica, la Genética y otras ramas de la Biología y en fin, las bases científicas que hoy sustentan las Ciencias Médicas y la Biotecnología. Hace muchos años Pasteur expresó: …la Microbiología es la piedra angular de la Biología, en particular la Medicina….
Así las cosas, primero el hombre utilizó microorganismos para luchar contra otros microorganismos u otras formas de vida animal e incluso vegetal y de esa forma nace la lucha biológica. Desarrolló métodos y tecnologías para utilizar bacterias y otros microorganismos para combatir insectos dañinos, roedores y otras plagas. Para protegerse incluso de otras bacterias (antibióticos). Sobre esto se puede escribir mucho, pero la idea es solamente llevar al lector a la siguiente afirmación, salvando las distancias por supuesto: la lucha biológica es algo así como el uso pacífico de la energía atómica, en manos inescrupulosas se convierten ambas en armas prohibidas por la humanidad.
Por otro lado, la OTAN estudió los agentes biológicos con capacidad para ser usados como armas biológicas, seleccionando a un total de 31. Entre ellos también destacan el ántrax y la viruela.[2]
La Doctora Gro Harlem Brundtland, director general de la Organización Mundial de la Salud, afirmó que "agentes altamente contagiosos como la viruela o el ántrax, son los vectores más probables para cualquier ataque terrorista de tipo biológico.[6]
Otras fuentes bibliográficas incluyen microorganismos que en el pasado se utilizaron como armas biológicas pero que han perdido su importancia como tales por diversas razones.
También se citan microorganismos que tienen importancia en las guerras, no directamente como armas pero si indirectamente al ocasionar enfermedades con mayor o menor grado de diseminación entre la población sometida a condiciones de penuria alimenticia o deficientes condiciones higiénico-sanitarias, características de los conflictos bélicos. Estas últimas enfermedades pueden tener importancia en tropas invasoras no adaptadas a las condiciones medio ambientales del país agredido.
A continuación se hace una descripción más detallada de los principales organismos considerados por armas biológicas y de aquellos que tuvieron una importancia como tales o mantienen una importancia potencial, clasificados según el tipo:
El agroterrorismo ha sido también una eficiente estrategia de guerra biológica, utilizada para contaminar suministros de agua o alimentos del enemigo o para provocar hambrunas. En la primera Guerra Mundial, los franceses desarrollaron patógenos para aniquilar los animales de la caballería alemanes, los alemanes por su parte, lanzaron una elaborada estrategia que arrasó con el ganado de Rumania, el ganado y el trigo almacenado en Argentina para ser enviado a los Aliados. Es conocido que Estados Unidos arrasó con las cosechas de trigo de Vietnam del Norte en la década de los 60,´ e intentó diseminar enfermedades entre los cultivos de exportación de Nicaragua, a fines de los 70´. (Monney, 2002). [7]
El agroterrorismo se promueve también a través de la investigación privada corporativa. El desarrollo de tecnologías o productos que puedan llegar a utilizarse como agroterrorismo, es validado en distintos acuerdos comerciales, entre ellos los de propiedad intelectual. El monopolio corporativo que los derechos de propiedad intelectual establecen para comercializar estas tecnologías, imponen restricciones al acceso y a la información sobre las mismas. Las tecnologías de restricción de uso genético, entre las que se encuentran las tecnologías Terminator y Traitor, atentan contra la soberanía alimentaria, el orden público, y el bien común. Aparentemente inofensivas, estas tecnologías provocan dependencia del agricultor con respecto a la semilla, erosión genética y puede ser usada como armas biológicas.
La tecnología Terminator, es una tecnología que le da a la semilla la posibilidad de encender o apagar el carácter suicida de la misma, por medio de un promotor químico, lo que genera una dependencia constante del campesino con respecto a la semilla y anula la posibilidad de que la semilla se reproduzca de forma natural. Las semillas Traitor, son también semillas suicidas, pero estas, admiten la posibilidad de que este carácter podría estar codificado para atacar de inmediato el cultivo de varias manera, por ejemplo, podría reducirse el contenido proteínico del arroz, elevar el nivel de cianuro en la yuca, hacer que el trigo germine prematuramente.
Por perverso que pueda sonar, al colocar en manos de la investigación corporativa privada, la alimentación y la tecnología para producir alimentos, estamos endosando nuestra seguridad alimentaria, pero también vulnerando nuestra propia sobrevivencia. Bastaría que la empresa que comercializa estas tecnologías, deje de suministrar el cóctel químico, para que una variedad no germine, provocando la muerte de la semilla, la pérdida de los cultivos o hambrunas. La privatización de la investigación científica, la participación del capital corporativo en los programas de investigación pública, orienta los fines de la investigación a los fines del capital corporativo; lo que atenta contra los derechos humanos de los pueblos.
Es indudable que ambas tecnologías promueven el agroterrorismo, y que deberían ser rechazadas y prohibidas. Sin embargo, los Estado Unidos han amenazado públicamente a varios países con represalias económicas y posibles sanciones comerciales dentro de la OMC, si impiden la comercialización de semillas Terminator o Traitor, por lo tanto, como afirma Pat Money: "el agroterrorismo es un tema aceptable mientras la conversación se limita a la posible amenaza de dementes y radicales extremistas. No es un tema aceptable cuando se considera que la amenaza proviene de gobiernos y empresas". La situación se vuelve más preocupante cuando el 03 de marzo de 1997, el gobierno de Sudáfrica, después de admitir que el anterior gobierno del apartheid había emprendido investigaciones sobre la guerra biológica tanto contra cultivo, como contra grupos étnicos, publicó una lista de veinte patógenos de cultivos que habían sido investigados para su posible utilización como armas (Mooney, 2002).
El agroterrorismo es también un problema de discursos y de valores. Es importante por tanto identificar a las corporaciones que lideran esta investigación y los gobiernos que las apoyan. El desarrollo de armas biológicas, se esconde tras el discurso de la Guerra contra las Drogas; y el discurso de la Guerra contra el Terrorismo. Son terroristas quienes se oponen al desarrollo y uso de agentes biológicos como armas, pero no son terroristas quienes las promueven, las utilizan y perversamente las validan. Desde una perspectiva eminentemente ética, la manipulación de la vida es una transgresión a su esencia, es convertirla en objeto del mercado y del capital transnacional, es desacralizarla y dejarla en indefensión.
i Armas biológicas[6]
Son organismos vivos (bacterias, virus, hongos, parásitos, riquettsias, etc.) o sus productos tóxicos adaptados con fines bélicos. Armas que pueden ser usadas en guerras rápidas o de desgaste para causar enfermedades y con ello la muerte, incapacidad o lesiones en humanos o en animales o plantas para destruir fuentes de abastecimiento o simplemente para crear terror en la población civil o militar, afectando a la capacidad de combate y/o productiva del adversario y quebrando su voluntad de lucha. Tienden a ser organismos altamente contagiosos que alcanzan un impacto potencialmente devastador en el blanco escogido.[2,4]
Si consideramos que estos agentes biológicos, tienen la capacidad de mutar, reproducirse, multiplicarse por medio del viento, el agua, los insectos, animales o por transmisión humana; los riesgos podrían ser impredecibles. Una vez liberados, muchos agentes biológicos son capaces de desarrollar nichos y mantenerse en el ambiente indefinidamente, lo cual podría ser devastador.[7]
Los microorganismos utilizados pueden usarse tal cual se encuentran en la naturaleza (se habla entonces de procesos de baja tecnología, rústica o cruda) o modificados por métodos biotecnológicos hasta obtener gérmenes de características genéticas nuevas (alta tecnología). [2]
i Guerra Microbiológica o de Gérmenes. Guerra Bacteriológica
Consiste en el empleo deliberado de microorganismos vivos, de sus toxinas o de otros productos de su metabolismo para causar la muerte, incapacidad o daños al hombre, los animales y las plantas. [1] El término Guerra Bacteriológica está más extendido y es más popular, no obstante, hace referencia solamente a las bacterias, quizás porque éstas fueron los primeros microorganismos que se utilizaron con tales fines.
Cuando nos referimos a Guerra Microbiológica, es obvio que incluimos a todo tipo de microorganismo (hongos, rickettsias, virus, etc.) y entonces tendríamos que hablar de Guerra Micológica, Virológica, etc.
Guerra Biológica
El término Guerra Microbiológica o de Gérmenes, estrictamente es menos amplio que el de Guerra Biológica, porque en este último se incluye el empleo tanto de microorganismos como de formas de vida más elevadas, tales como insectos y otras plagas.
i Bioterrorismo
Se denomina así a los posibles ataques terroristas utilizando material biológico con el fin de producir terror (objetivos políticos).[2]
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8. Carbunco (ántrax).
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10. Disentería. Exordio Segunda Guerra Mundial. 2005. http://www.exordio.com/1939-1945/militaris/medicine/disenteria.html
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Viruela. Geosalud.com http://geosalud.com/enfermedad
Autores :
Omelio Cepero Rodriguez;;
Carlos Andreu;
Jorge Orlay Serrano.Torres
Curriculum Omelio Cepero Rodriguez
Graduado en la carrera de Medicina Veterinaria. Defendió su doctorado en Leipzig, Alemania. 1988. Tiene publicado 184 trabajos en revistas Nacionales e Internacionales. Miembro titular de la Sociedad de Epizootiologia. Desde el año 1992, dirige el tema de Investigación: "Impacto de los desastres en la salud y producción animal y vegetal en la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Central de las Villas. Autor de veinte libros. Profesor Titular.
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