10 formas en que los parásitos, los virus y las bacterias han ayudado a los seres humanos

Los parásitos, las bacterias y los virus han sido el flagelo de la humanidad desde que estamos aquí, pero la enfermedad ha cambiado nuestra historia y ha influido en nuestra evolución. Los parásitos ayudaron a nuestros sistemas inmunitarios a dar el impulso que necesitaba para ponerse en marcha, y la humilde bacteria ha ayudado a determinar la forma que ha tomado este planeta. A veces, parece que los humanos somos simplemente juguetes en sus manos, pero no solo han sido fuerzas caprichosas que nos lanzan como muñecos de trapo. Estos microorganismos también han hecho cosas increíbles para ayudar a la humanidad.

10Los virus que llevamos de África nos ayudaron a sobrevivir

Gracias a la ciencia de la genética molecular viral, ahora sabemos bastante sobre los errores que nos infectaron a lo largo de nuestro camino evolutivo, y hemos encontrado que estos autoestopistas han hecho bastante por ayudarnos en el camino. Por ejemplo, fue la presión evolutiva que ejercieron sobre nuestro sistema inmunológico lo que lo hizo tan robusto como lo es hoy. Además, los virus pueden haber desempeñado un papel en la pérdida de receptores específicos que una vez poseíamos en la superficie de nuestras células y que los agentes infecciosos podrían enganchar y usar para causar la enfermedad. Al librar al cuerpo humano de esta fuente de enfermedad, los virus crearon un ambiente más seguro para sí mismos, beneficiando a todos los involucrados.

Pero también pueden haber desempeñado un papel para garantizar que, entre las especies de homínidos en competencia, fuera Homo sapiens que salió en la parte superior. Mientras nuestra especie se desarrollaba, las enfermedades y los parásitos fomentaban la diversidad genética y eliminaban a los no aptos. Una vez que el primero Homo sapiens Dejaron el continente, trajeron sus organismos infecciosos y parásitos con ellos. Si has leído sobre la viruela norteamericana y europea, sabes cómo va esto.

Si bien no habría sido el único factor, los parásitos virales se propagarían a otros homínidos como Homo neanderthalensis (Neandertales), que no habían tenido ninguna exposición previa a los nuevos insectos y poseían una estructura nasal que era menos eficiente para filtrar el aire y mantener a raya a los nuevos virus. Habrían devastado otras especies de homínidos, porque los insectos estaban preparados para vivir en entornos similares, pero los homínidos no estaban preparados para recibirlos. Los modelos han demostrado que si los neandertales tuvieran una tasa de mortalidad solo un 2 por ciento más alta que los humanos, habría sido suficiente para causar su extinción después de 1,000 años de competencia. Si bien, sin duda, la enfermedad no fue el único factor, sin duda habría desempeñado un papel importante.

La mayoría de los modelos de evolución de enfermedades humanas afirman que evolucionaron principalmente durante la era neolítica, después de que el hombre se mudó de África y aumentaron las poblaciones, por lo que hay cierta evidencia de esta presión viral selectiva. Muchos de estos primeros virus incluso han tenido tanto éxito que sus genes se han convertido literalmente en parte de nuestro ADN. Por ejemplo, se ha encontrado que el genoma humano contiene genes de la Borna Virus que se ganaron hace unos 40 millones de años. De hecho, los científicos han aislado alrededor de 100,000 elementos del ADN humano que provienen de virus, principalmente dentro de lo que se llama nuestro "ADN borracho". Los virus que constituyen la mayoría de nuestro ADN basura se llaman retrovirus endógenos, y son tan Una gran parte de nosotros que un científico recientemente trajo una "vuelta a la vida" e incluso infectó a los hámsters y gatos con ella.

9 usos médicos de hoy en día de sanguijuelas y gusanos

Durante miles de años, la sanguijuela europea (Hirudo medicinalis) se usó en medicina para propósitos de sangrado, tratando una amplia gama de trastornos desde hemorroides hasta infecciones del oído. La práctica se remonta tanto en el tiempo que una pintura egipcia de 1500 a. C. describe su uso. Si bien algunas naciones nunca han dejado de usarlos, la práctica cayó en desgracia en el mundo occidental con el conocimiento de las bacterias y el posterior enfoque en la teoría de los gérmenes para el tratamiento médico.

En las décadas de 1970 y 1980, sin embargo, las sanguijuelas regresaron. Los cirujanos estéticos y reconstructivos descubrieron que eran un método eficaz para drenar la sangre de las caras hinchadas, los ojos negros, las extremidades y los dedos. También son útiles para volver a unir partes pequeñas del cuerpo como las orejas y las solapas de la piel, ya que extraen sangre que podría coagular e interrumpir el proceso de curación. Las sanguijuelas han salvado a las personas de las amputaciones e incluso pueden aliviar el dolor de la osteoartritis. Incluso los veterinarios a veces los usan.

Los gusanos, por otro lado, son el equipo de limpieza de la naturaleza. Son excelentes para comerse la carne muerta o infectada, revelando el tejido sano a continuación en un proceso llamado desbridamiento. También se ha encontrado que son un tratamiento efectivo para las úlceras, gangrena, cáncer de piel y quemaduras, entre otras cosas.

Los gusanos y las sanguijuelas, tan groseros como pueden ser, son tan efectivos que la FDA los clasificó como los primeros "artículos médicos activos" en 2010, allanando el camino para toda una industria llamada bioterapia. Una organización llamada Biotherapeutics Education and Research Foundation (BTERF, por sus siglas en inglés) ha surgido para crear conciencia sobre los nuevos usos de estas viejas criaturas, y hay varias compañías que las venden.

8Parásitos y nuestros sistemas inmunitarios pueden haberse evolucionado conjuntamente para protegernos de las alergias

Los investigadores que estudian los efectos de los parásitos gastrointestinales han desarrollado una teoría sorprendente: después de que los parásitos colonizaron por primera vez nuestros sistemas gastrointestinales, evolucionaron durante millones de años en la capacidad de suprimir nuestro sistema inmunológico. Al mismo tiempo, nuestros propios cuerpos evolucionaron para compensar parcialmente el efecto.

La parte sorprendente, y lo que esto significa para la salud humana, es que una vez que los parásitos y microorganismos inofensivos presentes en el agua y el suelo se han eliminado en gran medida de su entorno natural dentro de nosotros en las naciones desarrolladas a través del uso de la medicina moderna, nuestros sistemas inmunológicos realmente compensan en exceso. por su pérdida, lo que lleva a alergias e incluso mayores posibilidades de asma y eczema.

Esta hipótesis de los "viejos amigos" (a veces conocida como la "hipótesis de la higiene", aunque en realidad es más una teoría complementaria) ha ganado más apoyo en los últimos años a medida que identificamos nuevas formas en que los microorganismos nos han ayudado a sobrevivir durante eones. Se han realizado ensayos clínicos utilizando gusanos para analizar la esclerosis múltiple, la EII y las alergias.

El principal defensor de la hipótesis de los viejos amigos es Graham A.W. Rook del University College de Londres. Lo propuso por primera vez en 2003, y desde entonces, también se ha propuesto como una posible causa de algunas formas de estrés y depresión.

Algunas personas han llevado la hipótesis de los viejos amigos a su conclusión lógica final de que si eliminar a nuestros parásitos de la sociedad ha dado lugar a problemas de salud, deberíamos hacerlos retroceder. En 2008, el profesor de neurología de la Universidad de Wisconsin, John Fleming, realizó un estudio clínico en el que infectó a pacientes con esclerosis múltiple con gusanos parasitarios para probar su eficacia contra la enfermedad. Durante un período de tres meses, los pacientes que tenían un promedio de 6.6 lesiones activas alrededor de las células nerviosas de su cerebro se redujeron a un promedio de dos. Cuando terminó el ensayo, el número de lesiones se disparó hasta 5,8 en dos meses. En ensayos anteriores, los parásitos parecían tener efectos positivos sobre la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn también.

Sin embargo, la terapia de parásitos aún se encuentra en las fases experimentales y probablemente tenga efectos negativos que superan a los positivos. A partir de ahora, la FDA ha clasificado a los gusanos como productos biológicos que no pueden venderse hasta que se demuestre que son seguros. Sólo una especie, Trichuris suis, ha sido aprobado para pruebas bajo el estado de Nuevo medicamento en investigación (IND).

7viroterapia

Una de las ramas más interesantes y prometedoras de la medicina en las últimas décadas es la viroterapia, una técnica biotecnológica para reprogramar virus para tratar enfermedades. En 2005, los investigadores de la UCLA anunciaron que habían convertido a uno de los enemigos más mortales de la humanidad en un asesino de cáncer cuando reprogramaron una cepa modificada de VIH para cazar y destruir las células cancerosas. Casi al mismo tiempo, los investigadores de la Clínica Mayo en Rochester, Minnesota modificaron el virus del sarampión para hacer lo mismo.

La técnica es similar a la utilizada para criar plantas genéticamente modificadas, en el sentido de que un virus se utiliza como un vehículo de suministro de genes. Durante mucho tiempo ha sido reconocido como el medio más eficiente de transferencia de genes. Este sistema se utiliza para la producción de proteínas útiles en la terapia génica y tiene un gran potencial para el tratamiento de trastornos inmunológicos como la hepatitis y el VIH.

Se sabe que los virus tienen el potencial de tratar el cáncer desde la década de 1950, pero el advenimiento de la quimioterapia retrasó su progreso. Hoy en día, la viroterapia está demostrando ser extremadamente efectiva contra los tumores sin dañar las células sanas que la rodean. Los ensayos clínicos de viroterapia oncolítica han mostrado baja toxicidad y signos prometedores de eficacia. En 2013, un medicamento llamado talimogene laherparepvec (TVEC) se convirtió en el primer medicamento basado en un virus que destruye tumores para tener éxito en las pruebas de etapa tardía.

Uno de los mayores desafíos a los que se enfrentan los investigadores es cómo administrar el virus donde hará el mayor bien antes de que el cuerpo lo reconozca como un intruso y monte una defensa. La investigación actual está buscando la búsqueda de "portadores" naturales de tumores, células que puedan administrar el virus sin que la célula o el virus pierdan sus funciones biológicas normales.

6Utilizando virus para curar infecciones bacterianas

Los bacteriófagos son virus que atacan específicamente a las bacterias. Reconocido por primera vez por Frederick Twort en 1915 y Félix d'Herelle, dos años después, se han utilizado para estudiar muchos aspectos de los virus desde la década de 1930. Son especialmente comunes en el suelo, donde muchas especies de bacterias tienen su hogar.

Debido a que los fagos interrumpen el metabolismo de las bacterias y las destruyen, se ha reconocido durante mucho tiempo que podrían desempeñar un papel en el tratamiento de una amplia gama de enfermedades bacterianas. Sin embargo, debido a la innovación de los antibióticos, la terapia con fagos se dejó de lado hasta que el aumento de bacterias resistentes a los antibióticos generó un interés renovado en el campo.

Una especie de fago individual generalmente solo es efectiva contra una pequeña gama de bacterias o incluso una especie específica (su principal especie huésped), que originalmente se consideraba una desventaja. Sin embargo, a medida que aprendemos más sobre los aspectos beneficiosos de nuestra flora natural, se ha reconocido que es la ventaja que tiene. A diferencia de los antibióticos, que tienden a matar las bacterias de manera indiscriminada, los bacteriófagos pueden atacar a los organismos causantes de la enfermedad sin dañar ninguna otra bacteria que viva dentro de nosotros.

Si bien las bacterias pueden desarrollar resistencia tanto a los antibióticos como a los fagos, solo toma unas pocas semanas en lugar de unos pocos años desarrollar nuevas cepas de fagos. A los fagos también les puede ser más fácil penetrar en el cuerpo y localizar su objetivo, y una vez que la bacteria objetivo se destruye, dejan de reproducirse y pronto desaparecen.

5vacunas

A partir de la década de 1790, cuando Edward Jenner desarrolló la primera vacuna del mundo contra la viruela utilizando una cepa menos virulenta llamada viruela de vaca para inocular a los pacientes, las vacunas han salvado innumerables millones de vidas. Desde entonces, se han desarrollado varios tipos diferentes de vacunas.Las vacunas atenuadas o "vivas" usan virus vivos que se han debilitado o alterado para que no causen enfermedades, mientras que las vacunas inactivadas o "calificadas" contienen microorganismos muertos o toxinas que generalmente se usan contra las infecciones bacterianas. Algunas vacunas, incluidas las vacunas de subunidades y conjugadas, así como las vacunas recombinantes y de ingeniería genética, solo utilizan un segmento del agente infeccioso.

Cuando se inyecta una vacuna, el patógeno se pone a trabajar, pero no hay suficiente para replicarse a la velocidad que necesita para afianzarse. El cuerpo monta una respuesta inmune, matando al patógeno o destruyendo la toxina responsable de la enfermedad. El sistema inmunológico del cuerpo ahora sabe cómo combatir la enfermedad y lo "recuperará" si se lo encuentra nuevamente. En otras palabras, los científicos han descubierto cómo obtener un patógeno para ayudar a su propio objetivo a defenderse contra él. Incluso han dado los primeros pasos hacia el desarrollo de vacunas para varias formas de cáncer, con tres vacunas aprobadas por la FDA para el virus de la hepatitis B (que causa cáncer de hígado), virus del papiloma humano de los tipos 16 y 18 (que causan cánceres de cuello uterino) y metástasis. Cáncer de próstata en algunos hombres.

Gracias a las vacunas, varias enfermedades han sido llevadas a la extinción virtual. La viruela es el ejemplo más famoso, pero la polio, aunque no está totalmente erradicada, aparece en segundo lugar. Algunas otras enfermedades podrían desaparecer ahora si las vacunas no fueran tan difíciles de conseguir en las naciones subdesarrolladas que todavía luchan con ellas. Las cosas están empeorando en lugar de mejorar, con enfermedades provenientes de una fuente inesperada: occidentales ricos y educados que deberían saber mejor.

Desafortunadamente, el movimiento contra la vacunación está regresando en las regiones donde estas enfermedades estuvieron alguna vez bajo control. Antes de la introducción de la vacuna contra el sarampión en 1963, aproximadamente 500,000 personas por año se infectaban en los EE. UU., 500 de los cuales, en su mayoría niños, terminaron muertos. En 1983, solo se informaron 1.497 casos, y después de un breve resurgimiento en los años 80 y 90, los casos informados se redujeron a solo 37 en 2004. Después de que el movimiento de lucha contra la vacunación comenzó a ganar fuerza, 118 casos se informaron en los EE. UU. solo en 2011. Ese número sigue creciendo, alimentado por los viajeros que vienen de áreas con tasas más altas y encuentran menos resistencia. La tos ferina, que alguna vez se pensó que se había ido para siempre en los EE. UU., También está en aumento.

4 Desglose de residuos bacterianos

Algunas de las criaturas más pequeñas y sencillas de la Tierra desempeñan algunos de los roles más importantes para salvaguardar toda la vida. Las bacterias tienen quizás el papel más importante de todos: descomponer y reciclar los desechos.

Los restos muertos de animales y plantas, junto con los excrementos de todos los organismos, contienen nutrientes vitales y energía almacenada. Sin embargo, sin una forma de recuperar estos nutrientes, las fuentes disponibles se agotarían rápidamente. Afortunadamente, muchas especies bacterianas se alimentan de estas fuentes de energía, descomponiéndolas en sus moléculas más pequeñas y devolviéndolas al suelo, donde vuelven a entrar en la cadena alimentaria.

Por muy útil que sea este proceso, los humanos han encontrado muchas formas de explotarlo para obtener una variedad de ventajas aún mayores. Las bacterias se utilizan en el tratamiento de aguas residuales, la gestión de residuos industriales y la limpieza de derrames de petróleo, productos farmacéuticos filtrados y aguas residuales. También han sido útiles en el desarrollo de acuicultura, control de algas e inodoros sin agua. Los investigadores e ingenieros están investigando su uso potencial en la producción de bioplásticos, pegamentos y materiales de construcción que no dañan el medio ambiente. Incluso se pueden utilizar para descomponer los residuos plásticos.

3 Moriríamos rápidamente sin nuestras bacterias intestinales

Poco comprendidas hasta hace poco (y todavía hay mucha investigación por hacer), las bacterias naturales que viven en nuestras entrañas trabajan con nuestro sistema inmunológico para eliminar patógenos, producir vitamina K, estimular la peristalsis y, lo que es más importante, digerir nuestra comida. Sin nuestras bacterias intestinales, no podríamos realizar ninguna de estas funciones y moriríamos rápidamente.

Cuanto más aprendemos sobre las cepas benéficas de las bacterias intestinales, más podemos incorporar ese conocimiento en una vida saludable. Después de que se determinó que ciertas bacterias intestinales pueden desempeñar un papel en la obesidad, los probióticos se convirtieron en furor. Los probióticos son las bacterias que residen en los alimentos fermentados y ahora se venden como suplementos. Bacterias como algunas especies de bifidobacterias, que se encuentra en la mayoría de los yogures, puede crear un ambiente altamente ácido en el que los microorganismos menos beneficiosos no pueden sobrevivir. Los alimentos grasos y el estrés también pueden desempeñar un papel en la salud de nuestra flora estomacal, ya que matan a las bacterias beneficiosas y favorecen a las personas más dañinas que causan gases, hinchazón y "síndrome intestinal agudo".

En un gran avance en el estudio de nuestras bacterias intestinales y lo que hacen, un equipo de investigadores chinos y daneses ha desarrollado recientemente una nueva forma de identificar estos microorganismos utilizando datos de secuencia de ADN. Identificaron más de 500 especies de bacterias benignas y 800 nuevas especies de virus que podrían vivir de ellas, brindando esperanza para nuevas formas de tratar enfermedades asociadas con ellas, como la diabetes, la obesidad y el asma.

Las 2 bacterias de la piel sirven como nuestra primera línea de defensa del sistema inmunológico

En el momento en que saliste del vientre de tu madre, te atacaron. Te tendieron una emboscada en meros momentos y colonizaron cada centímetro de tu piel, y han estado contigo desde entonces. Son procariotas y otras bacterias, y sin la asociación evolutiva que los humanos forjaron hace millones de años, habrías muerto poco después de nacer.

Una de las bacterias más comunes de la piel es Staphlococcus epidermis, un error que ahora sabemos juega un papel en la lucha Leishmania major, la causa de una enfermedad desagradable llamada leishmaniasis, que provoca la inflamación de la piel y lesiones abiertas que no se curan. El error bueno desencadena una respuesta inmune llamada IL-1 que el cuerpo no puede producir por sí sola, haciendo que Estafilococos Una parte necesaria del cuerpo humano, tan vital para nuestra existencia como cualquier órgano.

Los procariotas, que también colonizan el tracto digestivo, cubren cada superficie exterior de la piel. Junto con el resto de nuestra beneficiosa microbiota para la piel, se convirtieron en parte de nosotros cuando comenzaron a competir contra los microorganismos menos benevolentes para obtener bienes raíces. Junto con las células inmunitarias en nuestra piel, nos protegen contra bacterias patógenas y hongos oportunistas que intentan invadir. Esto permite que nuestros cuerpos gasten menos energía defendiendo nuestros exteriores y se enfoquen más en cosas como combatir virus y células precancerosas.

Si bien aún queda mucho por aprender antes de que realmente podamos usar este conocimiento en nuestros regímenes de salud, ya estamos mirando hacia un futuro que involucre el uso intencional de bacterias de la piel. Una empresa de nueva creación con sede en Massachusetts llamada AOBiome, por ejemplo, ha creado un spray para el cuerpo hecho de bacterias quimioutotróficas cultivadas vivas llamadas Nitrosomonas. Afirman que su spray puede "reponer las bacterias saludables de la piel" e incluso reemplazar la ducha, ya que las bacterias viven del amoníaco en nuestro sudor.

1La vida como la conocemos no estaría aquí sin las cianobacterias

Las cianobacterias, o algas verde-azules, son posiblemente las especies más antiguas que aún viven en la Tierra, con fósiles que datan de 3.5 mil millones de años. Son bacterias unicelulares que crecen en colonias, y si no fuera por ellas, no estarías aquí, y tampoco lo harían casi todas las demás formas de vida.

Las cianobacterias fueron los primeros fotosintetizadores del mundo. Usaron la energía del sol junto con sustancias químicas en los océanos primordiales y nitrógeno inerte en la atmósfera para producir sus alimentos. Como producto de desecho, generaron oxígeno, un veneno para prácticamente cualquier otra forma de vida en ese momento y la causa de los primeros eventos de extinción en masa. Durante un período de aproximadamente 300 millones de años, toda esta generación de oxígeno ayudó a formar la atmósfera tal como la conocemos, durante las épocas del Arcaico y del Proterozoico.

Esa no fue la única forma en que esta bacteria comenzó la vida tal como la conocemos. En algún momento durante la época del Proterozoico o del Cámbrico temprano, formaron una relación simbiótica con ciertas células eucariotas, lo que hace que la comida para la célula a cambio de un entorno estable sea considerada como su hogar. Estas fueron las primeras plantas, así como el origen de las mitocondrias eucariotas, que es esencial para la vida animal. Este evento verdaderamente titánico ahora se conoce como endosimbiosis.

Si bien varias formas de cianobacterias son tóxicas, una especie llamada Espirulina fue una importante fuente de alimento para los aztecas y fue consumido regularmente por muchas naciones asiáticas. Hoy en día, a menudo se vende en forma de polvo o tableta como un suplemento alimenticio saludable.