Cómo la microbiología se relaciona con nuestro mundo

Está en una toma de muestras en Marte y en la encimera de la cocina. Es protagonista en la limpieza de un vertido de petróleo y también en la de nuestro día a día. Puede modificar sus concentraciones tanto en el caso de la falta de higiene, como en el de la higiene excesiva. La microbiología está en todas partes. Aunque invisible, esta ciencia nos revela un mundo oculto donde miles de millones de organismos minúsculos coexisten, transforman el medio ambiente y afectan nuestra salud y emociones. Desde laboratorios de alta tecnología hasta empresas emergentes, el estudio del mundo microbiano impulsa una revolución silenciosa que abarca desde la medicina hasta la agricultura, ofreciendo soluciones innovadoras y sostenibles a problemas que antes parecían insalvables.

De esas infinitas opciones que tiene el campo se dio cuenta Francisco Salvà Serra cuando estudiaba Biología en la Universitat de les Illes Balears (UIB). Poco a poco se fue especializando en microbiología avanzada y en genómica bacteriana. Recientemente ha recibido un premio de la Sociedad Española de Microbiología a la mejor tesis doctoral de la especialidad defendida en los años 2022 y 2023 y a día de hoy trabaja como investigador microbiólogo en Research Institutes of Sweden (RISE), el mayor instituto de investigación de Suecia. Su tesis fue dirigida por el Dr. Antoni Bennasar Figueras (actual decano de la Facultad de Medicina), el Dr. Edward R. B. Moore (Director de la Colección de Cultivos de la Universidad de Gotemburgo, CCUG) y la Dra. Hedvig E. Jakobsson (Jefa del área de medicina del Hospital Södra Älvsborg, Suecia).

La repercusión de la tesis

La tesis parte de la idea de que las bacterias han logrado colonizar prácticamente todos los entornos de la Tierra. Esto significa que afectan a casi todos los aspectos de nuestra vida, por lo que comprenderlas resulta clave para proteger el bienestar del planeta y de la humanidad. Una manera de estudiarlas es analizando todo su ADN, ya que es la base de su funcionamiento biológico. Así, al secuenciar y examinar sus genomas (es decir, su material genético), podemos obtener información valiosa sobre distintos aspectos de su biología, podemos conocer más sobre ellas, como por ejemplo, si tienen genes que las hacen resistentes a los antibióticos o si las hacen más virulentas.

En el estudio se secuenciaron genomas de tres grupos de microorganismos: Stutzerimonas balearica, una bacteria ambiental con la capacidad de degradar ciertos compuestos derivados del petróleo; el género Streptococcus, que incluye especies patógenas como Streptococcus pneumoniae, y la familia Enterobacteriaceae, que contiene patógenos especialmente resistentes a los antibióticos. Además, el proyecto aborda los problemas de calidad de muchos de los genomas disponibles en bases de datos públicas, como la clasificación incorrecta de algunos genomas, y analiza las implicaciones que estos errores pueden tener en estudios y aplicaciones, como el diagnóstico clínico.

Gracias al estudio, se logró descifrar la diversidad genómica de Stutzerimonas balearica, además de determinar sus hábitats y su capacidad para degradar compuestos aromáticos. Asimismo, se descubrió un gen biomarcador para Streptococcus pneumoniae, un patógeno que causa más de 680.000 muertes anuales, y se desarrolló una prueba de PCR capaz de distinguir esta especie de otras similares que, por lo general, no provocan enfermedad. Además, la secuenciación de un aislado clínico de la familia Enterobacteriaceae llevó al hallazgo de un nuevo género y especie, junto con una nueva variante funcional de un gen de resistencia a antibióticos.

La ubicuidad de la microbiología

Después de la tesis, ya contratado por RISE, Francisco sigue trabajando enfocado en el mismo campo. La diversidad de los proyectos en los que él y sus compañeros trabajan pone de manifiesto la importancia de ese mundo diminuto del que no siempre somos conscientes.

En 2022, Francisco Salvà asistió a un congreso en Punta Arenas, al sur de Chile, donde se encontró con otros investigadores con los que mantiene contacto hasta hoy. Uno de los proyectos en los que está involucrado busca reducir el uso de antibióticos en la industria del salmón en Chile, el segundo mayor productor mundial. Este país usa unas 2.000 veces más antibióticos que Noruega en sus cultivos, lo que puede contribuir a la creciente resistencia antimicrobiana. ¿Cómo puede reducirse el uso de antibióticos? ¿Qué repercusiones tiene en el desarrollo de las resistencias a antibióticos y su transmisión a humanos y animales? Reducir el uso excesivo de antibióticos en la industria alimentaria es crucial, ya que las bacterias resistentes que se generan pueden afectar nuestra salud, transmitiéndose de los alimentos a las personas.

A su vez, recientemente lideró la participación de RISE en un ejercicio de la ONU de detección de Arenavirus. Los Arenavirus están asociados con las armas biológicas porque pueden causar enfermedades graves y letales, como fiebres hemorrágicas, y algunos se transmiten fácilmente por aerosoles o fluidos. Su detección es complicada, y en muchos casos carecen de vacunas o tratamientos efectivos. Estas características los convierten en una amenaza potencial para el bioterrorismo. El objetivo del estudio era fortalecer la preparación de laboratorios para futuras investigaciones de brotes y posibles casos de uso de armas biológicas.

No acaba en la Tierra el impacto de la microbiología. Un proyecto de RISE colabora con la NASA en la recogida de muestras de roca de Marte para ser analizadas en Suecia, con el objetivo de encontrar signos de vida antigua en el planeta rojo. Estas investigaciones no solo buscan entender el pasado de otros planetas, sino que también podrían proporcionar claves sobre cómo los microorganismos sobreviven en condiciones extremas, abriendo la puerta a nuevas biotecnologías aplicables aquí en la Tierra.

Además, RISE ha liderado un proyecto para evaluar el impacto de los productos cosméticos sobre la microbiota de la piel. Aunque estos productos pasan los controles sanitarios, muchos de ellos contienen biocidas con propiedades antimicrobianas que, aunque útiles para prevenir infecciones, pueden contribuir al desarrollo de resistencias antimicrobianas. Este es un aspecto que a menudo se pasa por alto, pero que resulta fundamental para entender cómo los productos que usamos cotidianamente pueden influir en la salud microbiana.

Finalmente, Francisco reflexiona sobre cómo la lucha contra el mal uso de los antibióticos no puede abordarse de manera uniforme en todo el mundo. El entorno social es crucial: en regiones afectadas por conflictos bélicos, escasez de alimentos o pobreza extrema, la preocupación por el uso responsable de los antibióticos es secundaria frente a necesidades más urgentes como el acceso a bienes básicos o la supervivencia diaria. Sin embargo, solo un enfoque integral que considere tanto la salud humana, animal y ambiental, como los factores sociales y económicos será efectivo en la lucha contra la resistencia antimicrobiana.

¿Pueden ser los cosméticos un problema para la piel?

La cosmética es una industria en auge y a la que, en mayor o menor medida, casi todos alimentamos. ¿Qué diferencia puede haber entre usar una crema con cobre y una sin? ¿Cómo afectan ciertas sustancias a los microorganismos de la piel? Uno de los proyectos en los que Francisco Salvà trabaja pretende evaluar cosméticos y su repercusión en la microbiota de la piel. Ciertos productos pueden alterar la composición microbiana de la piel, ya que contienen biocidas, sustancias antimicrobianas utilizadas para prevenir infecciones y mantener la higiene. Estos biocidas, pueden afectar tanto a las bacterias patógenas como a las que forman parte de la microbiota natural de la piel.

Un ejemplo es el cobre, un biocida comúnmente utilizado en productos cosméticos. En la piel pueden convivir microorganismos resistentes al él y otros que no lo son. Cuando se aplica un cosmético que contiene cobre, las bacterias resistentes podrían sobrevivir mejor y resultar seleccionadas. Este proceso altera la composición de la microbiota, favoreciendo la proliferación de cepas resistentes. A largo plazo, esto puede contribuir al aumento de la resistencia antimicrobiana, afectando no solo a los biocidas, sino también a los antibióticos convencionales. Además, la exposición regular a biocidas en cosméticos puede facilitar el desarrollo, selección y transferencia de mecanismos de resistencia entre bacterias.

El problema principal es que el uso de biocidas está muy poco regulado. Por ejemplo, los países nórdicos son muy estrictos con el uso de antibióticos (para frenar las resistencias), pero no lo son con el uso de biocidas. Por lo tanto, generar conocimiento sobre su impacto es imprescindible para poder tomar medidas. El proyecto cuenta con participantes de Noruega, Finlandia, Dinamarca y Suecia.

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