¿CÓMO AFECTAN LOS PROCARIONTES A SERES HUMANOS?

¿CÓMO AFECTAN LOS PROCARIONTES A SERES HUMANOS Y A OTRAS ESPECIES?

Aunque en general son invisibles a los ojos, los procariontes desempeñan un papel crucial en la vida sobre la Tierra. Las plantas y los animales (incluidos los seres humanos) dependen por completo de los procariontes. Éstos ayudan a plantas y animales a obtener nutrimentos vitales, y también contribuyen a descomponer y reciclar desperdicios y organismos muertos. La humanidad no podría sobrevivir sin los procariontes, pero su efecto sobre los seres humanos no siempre es benéfico. Algunas de las enfermedades más mortales para los seres humanos son causadas por algunos procariontes.

Los procariontes desempeñan papeles importantes en la nutrición animal

Muchos organismos eucariontes dependen de una estrecha asociación con los procariontes. Por ejemplo, la mayoría de los animales que comen hojas (como el ganado, los conejos, los koalas y los ciervos) no son capaces de digerir por sí solos la celulosa, el principal componente de las paredes celulares de las plantas. Por ello, estos animales dependen de ciertas bacterias que poseen la capacidad inusual de degradar la celulosa. Algunas de estas bacterias viven en los aparatos digestivos de los animales, donde ayudan a liberar los nutrimentos del tejido de las plantas que los animales no pueden descomponer. Sin estas bacterias, los animales que se alimentan de las hojas no podrían sobrevivir.

Los procariontes tienen repercusiones importantes en la nutrición humana. Muchos alimentos, como el queso, el yogur y la col agria, se producen gracias a la acción de las bacterias. También en los intestinos humanos habitan bacterias, que se alimentan de comida sin digerir y sintetizan algunas vitaminas como la K y B12, que luego absorbe el cuerpo humano.

Los procariontes captan el nitrógeno que necesitan las plantas

Los seres humanos no sobrevivirían sin plantas, y éstas a su vez dependen por completo de las bacterias. En particular, las plantas son incapaces de captar el nitrógeno del depósito más abundante de ese elemento: la atmósfera. Sin embargo, las plantas necesitan nitrógeno para crecer. Para obtenerlo, utilizan a las bacterias fijadoras de nitrógeno o nitrificantes, que viven tanto en el suelo como en nódulos especializados, que son pequeños bultos redondos en las raíces de ciertas plantas (como las leguminosas, que incluyen: alfalfa, soja, lupino y trébol). Las bacterias fijadoras de nitrógeno toman nitrógeno gaseoso (N2) del aire atrapado en el suelo y lo combinan con hidrógeno para producir el ión amonio (NH4), un compuesto nitrogenado que las plantas pueden utilizar directamente.

Los procariontes son los recicladores de la naturaleza

Los procariontes también desempeñan un papel fundamental en el reciclado de desperdicios, la mayoría de ellos obtienen energía al degradar complejas moléculas orgánicas (moléculas que contienen carbono e hidrógeno). Tales procariontes encuentran una vasta fuente de moléculas orgánicas en los productos de desecho y en los cadáveres de plantas y animales. Al consumir y, por consiguiente, degradar los desperdicios, los procariontes evitan que los desechos se acumulen en el ambiente. Además, la degradación que realizan los procariontes libera los nutrimentos que contienen los desechos. Una vez liberados los nutrimentos están otra vez disponibles para que sean reutilizados por los organismos vivos.

Los procariontes realizan su servicio de reciclaje dondequiera que se encuentre materia orgánica. Su labor de degradación es fundamental en lagos y ríos, en los océanos, así como en el suelo y las aguas subterráneas de bosques, sabanas, desiertos y otros ambientes terrestres. El reciclaje de los nutrimentos que realizan los procariontes y otros desintegradores provee la base para la continuación de la vida en la Tierra.

Los procariontes pueden reducir la contaminación

Una gran parte de los contaminantes generados como subproductos de la actividad humana son compuestos orgánicos. Como tales, estos contaminantes sirven potencialmente como alimento para arqueas y bacterias. De hecho, consumen muchos de ellos; la gran variedad de compuestos que consumen los procariontes es extraordinaria. Casi cualquier cosa que puedan sintetizar los seres humanos es susceptible de degradación por parte de algún procarionte, incluidos los detergentes, muchos pesticidas tóxicos y dañinos químicos industriales, como el benceno y el tolueno.

Los procariontes incluso pueden degradar el petróleo. Poco después de que el buque cisterna Exxon Valdez derramara 40 millones de litros de petróleo crudo en 1989 en el estrecho del Prince William Sound, Alaska, algunos investigadores rociaron las playas contaminadas de petróleo con un fertilizante que favorecía el crecimiento de poblaciones naturales de bacterias que se alimentan de petróleo. Al cabo de 15 días, la cantidad de petróleo esparcido en dichas playas se habían reducido notablemente en comparación con las zonas no rociadas.

El proceso en el que se usan organismos vivos para acelerar la degradación de contaminantes se conoce como biorremediación. Métodos mejorados de biorremediación podrían aumentar drásticamente la capacidad para limpiar sitios contaminados con desperdicios tóxicos, así como los mantos acuíferos contaminados. En consecuencia, un alto porcentaje de la investigación actual se dedica a identificar las especies procariontes que son especialmente eficaces en la biorremediación y descubrir métodos prácticos para manipular estos organismos con el fin de mejorar su efectividad.

Algunas bacterias representan una amenaza para la salud de los seres humanos

A pesar de los beneficios que brindan algunas bacterias, los hábitos alimenticios de ciertas bacterias amenazan la salud y el bienestar. Estas bacterias patógenas (causantes de enfermedades) sintetizan sustancias tóxicas que producen los síntomas de la enfermedad. (Hasta ahora no se ha identificado ninguna arquea patógena.)

Algunas bacterias anaerobias producen venenos peligrosos

Algunas bacterias producen toxinas que atacan al sistema nervioso. Una de estas toxinas la produce Clostridium tetani, la bacteria causante del tétanos, una enfermedad en ocasiones mortal, cuyos síntomas incluyen dolorosas contracciones musculares involuntarias en todo el cuerpo. C. tetani es una bacteria anaerobia que sobrevive en forma de esporas hasta que se introduce en un ambiente favorable libre de oxígeno. Una profunda herida punzante puede permitir que la bacteria del tétanos penetre en un cuerpo humano y llegue a un lugar donde estará protegida del contacto con oxígeno. A medida que se multiplica, la bacteria libera su toxina en el torrente sanguíneo del cuerpo.

Los seres humanos combaten las enfermedades bacterianas antiguas y recientes

Las enfermedades bacterianas han tenido importantes repercusiones en la historia de la humanidad. Quizá el ejemplo más dramático es la peste bubónica, o “peste negra”, que causó la muerte a 100 millones de personas a mediados del siglo XIV. En muchas partes del mundo falleció una tercera parte de la población o más. La causante de la peste bubónica es una bacteria enormemente infecciosa que es diseminada por pulgas que se alimentan de ratas infectadas y luego se mudan a huéspedes humanos. Si bien la peste bubónica no ha resurgido como epidemia a gran escala, cada año se diagnostican en el mundo de 2,000 a 3,000 casos de pacientes con esta enfermedad.

Algunas bacterias patógenas parecen surgir de improviso. La enfermedad de Lyme, por ejemplo, era desconocida hasta 1975. La causa de este padecimiento, así llamado por la población de Old Lyme, Connecticut, donde se describió por primera vez, es la bacteria en forma de espiral Borrelia burgdorferi. El portador de la bacteria es la garrapata del venado, que la transmite a los seres humanos a los que muerde. En un principio, los síntomas se parecen a los de la gripe: escalofríos, fiebre y dolor corporal. Si no se recibe tratamiento, semanas o meses después la víctima experimenta salpullido, ataques de artritis y, en algunos casos, anormalidades cardiacas y del sistema nervioso. Tanto los médicos como el público en general están cada vez más familiarizados con esta enfermedad, por lo que cada vez más pacientes reciben tratamiento antes de que aparezcan síntomas graves.

Quizá los organismos patógenos más frustrantes son aquellos que regresan mucho tiempo después de considerar que estaban bajo control. La tuberculosis, una enfermedad bacteriana que alguna vez se erradicó casi por completo en los países desarrollados, está resurgiendo en Estados Unidos y en otras partes del mundo. Dos enfermedades bacterianas de transmisión sexual, como son la gonorrea y la sífilis, han alcanzado proporciones epidémicas alrededor del mundo. El cólera, una enfermedad bacteriana que se transmite por medio del agua y que aparece cuando las aguas negras contaminan el agua potable o las zonas de pesca, está bajo control en los países desarrollados, pero sigue siendo un gran asesino en las partes más pobres del mundo.

Algunas especies bacterianas comunes pueden ser dañinas

Algunas bacterias patógenas están tan extendidas y son tan comunes que quizá nunca sea posible librarse de sus efectos nocivos. Por ejemplo, diferentes formas de la abundante bacteria estreptococo producen diversas enfermedades. Un tipo de estreptococo provoca caries. Otro es el responsable de la neumonía al estimular una respuesta inmunitaria que obstruye los pulmones con fluidos. Otra forma de estreptococo se ha vuelto famosa y es conocida como la “bacteria carnívora”. Año con año, alrededor de 500 a 1,000 estadounidenses son víctimas de fascitis necrotizante (que es el nombre correcto de la infección que “come carne”), y alrededor de 15% de ellos fallecen. Los estreptococos penetran por lesiones de la piel y producen toxinas que, o destruyen la carne directamente o estimulan un ataque desaforado por parte del sistema inmunitario contra las propias células del cuerpo. Una extremidad puede quedar destruida en cuestión de horas y en algunos casos sólo una amputación consigue detener la rápida destrucción de los tejidos. En otros casos, estas raras infecciones estreptocócicas invaden todo el cuerpo y provocan la muerte en cuestión de días.

Una de las bacterias más comunes que habitan en el aparato digestivo humano es la Escherichia coli, que también es capaz de provocar daño. Diferentes poblaciones de E. Coli pueden diferir genéticamente y algunas de tales diferencias genéticas transforman esta especie usualmente benigna en patógena.