Una aproximació a l’univers dels microbis

Francesc Uribe, conservador del Museu i Ricard Guerrero, Catedràtic Emèrit de Microbiologia de la UB i Director Acadèmic del Hub de Barcelona de l’Academia Europaea

En aquests dies de confinament i davant d’aquesta gran pandèmia de la covid19 en Francesc Uribe, conservador del Museu entrevista a Ricard Guerrero, Catedràtic Emèrit de Microbiologia de la UB, Director Acadèmic del Hub de Barcelona de l’Academia Europaea i col·laborador científic del Museu.

– Confinats i tot, continuem envoltats de microbis, oi?

Per suposat! Els microbis ens acompanyen sempre. Des del moment de néixer fins a la nostra mort. A més, hem de tenir en compte que els microbis van aparèixer a la Terra els primers, i que continuaran vivint a la Terra quan la més gran part dels altres organismes (incloent-hi la nostra espècie) s’hagin extingit.

– Fa pocs dies s’ha publicat que el nombre de tàxons microbians s’estima en uns 1012. Deia Edward O. Wilson que els organismes més petits són els que fan funcionar la natura. Ell es referia segurament a invertebrats, però ¿no seran els microbis el motor del món natural?

Wilson es refereix als microorganismes. El seu llibre Naturalista, de 1994, què és la seva autobiografia, acaba amb un paràgraf impactant, meravellat per l’enorme diversitat dels microorganismes, encara per descobrir: «Si pogués començar de nou i reviure la meva visió en el segle vint-i-u, seria ecòleg microbià. Deu mil milions de bacteris viuen en un gram de sòl, i els puc agafar entre els meus dits. Representen milers d’espècies, pràcticament cap coneguda per la ciència. Penetraria en aquell món amb l’ajut de la microscopia moderna, i amb les eines de l’anàlisi molecular. M’aniria obrint camí entre boscos clonals estesos entre grams de sorra viatjant amb un submarí imaginari dins de gotes d’aigua que serien com llacs. I rastrejaria depredadors i preses per descobrir noves formes de vida i estranyes xarxes tròfiques. […]» Aquesta enorme diversitat taxonòmica, i les encara ignotes xarxes i interconnexions tròfiques són els autèntics motors de la natura.

– Tan enorme diversitat de microbis es basa en criteris de descripció taxonòmica que no són molt coneguts per a qui estem acostumats a animals i plantes. ¿Quins són aquests procediments? ¿Més químics i moleculars?

Gran part dels conceptes i categories que ens ensenya la taxonomia dels animals, plantes i fongs no són aplicables a la taxonomia dels microorganismes. En el cas dels bacteris i arqueus, conservem la nomenclatura binomial proposada per Linné (nom de gènere i espècie en llatí) però no en el cas dels virus. La identificació d’espècies dels microorganismes no es basa en els mateixos criteris, fonamentalment morfològics, dels «macro-organismes», sinó principalment en les anàlisis moleculars de les seqüencies del seu material genètic, DNA en el cas de bacteris i arqueus (al conjunt de bacteris i arqueus els direm «procariotes»), o DNA o RNA en el cas dels virus, què tenen solament un dels dos tipus d’àcid nucleic. La taxonomia dels procariotes, i la seva distribució en grups i categories ha canviat radicalment en els últims trenta anys, establint unes divisions i fílums no comparables amb els que utilitzem en el cas de la taxonomia tradicional. També hem de reconèixer que la taxonomia actual dels procariotes, ni és fàcilment comprensible per als no especialistes, ni els propis especialistes en taxonomia dels procariotes han arribat a un consens en la distribució i abast dels tàxons.

– ¿Què hem d’aprendre dels microorganismes per ampliar el nostre coneixement de com funciona la natura? Especialment de l’evolució biològica.

El paleontòleg i biòleg evolutiu Stephen J. Gould (1941–2002) pensava que el nom del planeta Terra hauria de ser, més apropiadament, planeta Bacteria. Durant la més gran part de la història de la vida, des del seu origen fins poc més d’uns 650 milions d’anys, els habitants de la Terra són únicament microorganismes, els quals evolucionen i canvien al llarg del temps. Coneixem força bé i a grans trets els mecanismes evolutius d’animals, plantes i fongs, però desconeixem encara molts dels mecanismes evolutius dels microorganismes. Però ja comencem a entendre molts dels mecanismes bioquímics i metabòlics que estan en la base del funcionament de la biosfera.

– Temps enrere vam aprendre que un excés de neteja de la pell podia ser contraproduent perquè eliminava la capa microbiana. Aquests dies ens hem de preocupar d’una constant neteja de les mans ¿Quina imatge ens ha de quedar dels microbis?

Dels 1012 tàxons de microorganismes què calculem que existeixen, la més gran part no interactuen amb la nostra espècie. I un dels grans descobriments dels últims cinquanta anys en biologia i medicina ha estat el reconeixement del gran nombre de microorganismes que tenim en el nostre cos, i de la gran importància que tenen els nostres microorganismes per a la nostra fisiologia i qualitat de vida. Al conjunt de microorganismes d’un hàbitat li diem microbiota. La microbiota humana (el nostre cos és el seu hàbitat) està constituïda per un gran nombre de microorganismes. Tenim microorganismes per tota la pell i el tub digestiu, a més de la part més externa dels tractes respiratori i urogenital. Hom calcula que tenim 10 vegades més cèl·lules de microorganismes que les pròpies del nostre cos. Calculem que tenim 1012 cèl·lules humanes, però 1013 cèl·lules microbianes. La més gran part dels “nostres” microbis (un altre nom per a microorganismes) ens resulten beneficiosos, bé pel seu metabolisme o bé per la protecció que ens proporciones front als microorganismes patògens.

L’amenaça que suposen les malalties infeccioses s’acreixen a causa de l’aparició continuada de noves o antigues malalties infeccioses d’impacte global. I tenim un bon, i trist, exemple en la situació actual de la pandèmia del coronavirus. Hom calcula que hi ha un total d’uns 1.400 organismes patògens humans (incloent-hi prions, virus, bacteris, fongs, protists, helmints i artròpodes). Un 60 % d’aquests patògens també infecten diferents hostes animals, o bé són transportats per animals. El 75 % de les noves malalties infeccioses humanes emergents en els últims 30 anys tenen un origen animal (es denominen zoonosis), i el 17 % són transmeses per un vector, com ara un mosquit, puça o paparra.

Per tant, encara que hem de mantenir una rigorosa higiene personal, hem de lluitar contra els microorganismes patògens, bé evitant el contagi (com s’està fent ara amb el confinament o aïllament social), o bé utilitzant diferents fàrmacs, vacunes, etc. Desgraciadament, encara no disposem de cap que hagi demostrat eficàcia per combatre el coronavirus (de nom tècnic SARS-CoV-2) causant de l’actual malaltia COVID-19, segurament la pandèmia més greu després de la gran epidèmia de la grip “espanyola” de 1918-1919, què va matar uns 40 milions de persones a tot el món.

Els coronavirus (causants dels refredats) es van identificar per primera vegada en 1966 pels investigadors britànics D. A. J. Tyrrell i M. L. Bynoe. Cada any diferents coronavirus infecten la població humana periòdicament, causant una afecció respiratòria lleu i autolimitada, generalment coneguda com a “refredat comú”. El nom de “corona” ve de l’aureola o halo generada per la glicoproteïna de l’embolcall del virió (o partícula vírica), què es pot veure amb el microscopi electrònic. Cada virió (partícula vírica) té una mida aproximada de 120 nanòmetres (1 milió de nanòmetres son 1 milímetre).

La imatge que ens ha de quedar dels microorganismes és que són essencials per al funcionament de la biosfera, que la microbiota humana és essencial per al funcionament del nostre cos, i que hem de lluitar eficaçment contra els microorganismes patògens, què, encara que són una minoria, poden causar-nos malalties o acabar amb la nostra vida.

– Seguim amb la idea que els microbis els podem mirar des de diverses perspectives. Per una banda, recentment s’ha reivindicat la importància de la microbiota en la salut humana i en general en l’evolució dels organismes complexos. I ara mateix estem patint els perjudicis d’un microbi que aguditza la nostra existència i ni tant sols sembla un organisme sencer. ¿Haurem de considerar més la microbiodiversitat en les nostres vides del que fèiem fins ara?

El coneixement de la diversitat microbiana, què, com hem dit, encara està en les beceroles, és fonamental per a la nostra salut i benestar. Segons anem avançant en el coneixement de les múltiples funcions i efectes de la microbiota normal humana, ens adonarem del paper dels microorganismes i prendrem mides per beneficiar-nos de la seva acció i d’utilitzar-los amb objectius profilàctics i fins i tot terapèutics. I aquest coneixement solament el aconseguirem fomentant i donen un suport decidit en medis i diners a la recerca, tant bàsica com aplicada.

Quant al concepte de virus, sí que són organismes sencers, encara que no són cel·lulars, i necessiten una cèl·lula viva per a multiplicar-se. Sobre la discussió de si són vius o no, tot depèn de què considerem un ser viu. Si ens referim a la capacitat de multiplicar-se, evidentment (i desgraciadament) es reprodueixen encara que utilitzant una cèl·lula com a hoste. Per tant, podríem agosaradament dir que no són éssers vius, sinó éssers viscuts.

– Fa uns anys, el 2016, després d’una epidèmia vírica algú ja va instar a constituir equips de recerca multidisciplinaris (de la clínica al laboratori, passant per científics de sistemes biològics) per fer front a noves emergències de malalties infeccioses. ¿Hi ha hagut prou progressos en aquest sentit? En el context de la cooperació internacional? 

[referència a l’article d’opinió: https://www.pnas.org/content/113/1/4​]

És evident que la lluita contra l’actual pandèmia buscant sistemes per combatre el virus i la seva propagació s’està fent amb la col·laboració de molts equips d’investigadors i clínics, de molts diferents centres i països. Un bon exemple és que pràcticament totes les revistes científiques que publiquen articles relacionats amb el coronavirus permeten la consulta dels articles sense que s’hagi de pagar per entrar en ells. Seria de desitjar que aquesta cooperació es mantingués després de resoldre la crisi actual, no solament per fer front a noves emergències sinó també per contribuir a la millora d’un bé tan essencial com és la salut humana. L’actual pandèmica ens ha de fer aprendre moltes lliçons sobre les avantatges (diríem que la necessitat imperiosa) de fomentar la col·laboració i l’intercanvi d’idees, coneixements i recursos, per al progrés, no solament de la salut, sinó també del coneixement en general.

– Des del punt de vista dels museus de ciències naturals, en el mateix article anterior s’esmentava la conveniència d’incorporar col·leccions de teixits i de sang des de les quals poder extreure ADN que pugui tenir interès també per estudis de salut pública. ¿Què aconsella que fem als museus?

És conegut que diferents institucions i països tenen arxius o col·leccions de microorganismes. De la mateixa manera, s’ha de fomentar la preparació i conservació de col·leccions de teixits, material genètic, enzims, cultius cel·lulars, etc. En alguns casos, per raons d’especialització temàtica i/o geogràfica, alguns museus hauran de conservar algunes d’aquestes col·leccions, encara que la tecnologia i recursos econòmics necessaris per a una conservació extensa i satisfactòria requereix centres especialitzats en el tema. I tot això sense oblidar que un museu, per tenir apropiadament aquest nom i concepte, ha de fer recerca i ha de comptar amb els recursos i personal necessaris per portar-la a terme, amb el màxim nivell d’excel·lència possible.

Vegeu també l’article de Ricard Guerrero i Mercè Berlanga publicat a la revista Mètode el 3 d’abril de 2020 Els quatre genets cavalguen de nou:
https://metode.cat/noticies/els-quatre-genets-cavalquen-de-nou-malalties-infeccioses.html

 

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *