Cenid Microbiología. Combatiendo amenazas microscópicas
Por Alan Gómez Mayén
México, DF. 10 de noviembre de 2015 (Agencia Informativa Conacyt).- Durante marzo del 2009 en Estados Unidos, un par de pacientes con signos clínicos de influenza no respondieron al tratamiento tradicional. Los médicos norteamericanos procedieron al aislamiento del virus, y al realizar el análisis filogenético de las secuencias de todos los genes identificados en la cepa A/California/04/2009 se observó que esa particular combinación de segmentos no se había visto en ninguna parte del mundo.
Como se relata en el documento Hechos sobre el brote de influenza 2009 en México, editado en colaboración con la UAM Xochimilco, se trataba del virus A (H1N1), cuyo origen se atribuye al intercambio de cepas virales entre cerdos, humanos y aves.
Y es que los cerdos presentan una característica especial que los distingue de otras especies: poseen receptores en sus células capaces de ligar virus de la influenza porcina, aviar y humana. Dos o más tipos de virus pueden coinfectar las células porcinas y combinarse para producir un nuevo virus. A esto se le conoce como “vaso de mezclado”.
Los virus de influenza de animales y humanos, ya recombinados en el vaso de mezclado, se someten a cambios genéticos drásticos durante decenas de años para luego establecerse en la población humana y contagiarse vía contacto directo humano-humano.
“Una década antes, en 1994, nuestro país fue sorprendido por un severo brote del virus A (H5N2) que mostraba carácter de alta patogenicidad (capacidad de un agente infeccioso de producir enfermedad en el huésped que invade). Se trataba de la influenza aviar que durante ese año causó graves daños a la avicultura. Investigadores de este centro, encabezados por el doctor Juan García García, desarrollaron una vacuna, y con la participación de la Dirección General de Salud Animal, la Productora Nacional de Biológicos Veterinarios (Pronabive) y algunos laboratorios comerciales se logró la evaluación y comercialización de este biológico para combatir esta enfermedad”, afirmó Ricardo Flores Castro, director del Centro Nacional en Investigación Disciplinaria en Microbiología Animal (Cenid Microbiología), quien junto con el doctor Víctor Rubén Tenorio Gutiérrez, responsable del Laboratorio de Bacteriología del centro, relataron a la Agencia informativa Conacyt una parte de la larga historia de lucha de esta destacada instancia que, dentro del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), este año celebra su 30 aniversario.
El Cenid Microbiología se ha dedicado a desarrollar herramientas para diagnóstico y prevención que permitan combatir las infecciones bacterianas o virales que afectan a las especies animales económicamente productivas pero, como en el caso del A (H1N1), también se contempla la prevención de enfermedades que puedan significar riesgo para el ser humano. "Trabajamos en el primer frente: que las infecciones no lleguen al ganado y así evitar las infecciones en los humanos", explica Tenorio Gutiérrez.
Viejos enemigos
El Cenid Microbiología tiene antecedentes que datan de 1949, cuando era urgente el control de la fiebre aftosa, "una enfermedad que durante la década de los 40 dejó más de un millón de muertos entre el ganado bovino y porcino, poniendo en riesgo grave la industria ganadera mexicana", explica el director.
En aquel entonces, las instalaciones que ocupa el Cenid Microbiología Animal eran parte del Instituto Nacional de Investigaciones Pecuarias (INIP) que para 1985 se fusionaría con los institutos nacionales de Investigación Agrícola y Forestal (INIA e INIF), dando origen al actual INIFAP, que actualmente cuenta con otros dos Cenid: Parasitología Veterinaria y Fisiología.
A través de una trayectoria de investigación rigurosa, el papel del Cenid Microbiología ha permitido avances considerables para México en materia de prevención y control de enfermedades, contribuyendo con aportaciones de impacto nacional e internacional.
"En los años 70, por ejemplo, se demostró el papel del vampiro, el murciélago hematófago, que transmitía la rabia paralítica bovina o derriengue, como lo conocemos en el campo. Como parte de un proyecto financiado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés), estudiamos las características del vampiro y su hábitat para aislar un virus de una población y desarrollar la vacuna Acatlán. Al mismo tiempo, conociendo los hábitos del vampiro, se desarrolló un producto llamado Vampirinip que, aunque ahora ya no está en uso, en su momento fue fundamental para el control del derriengue en México, que mataba a muchos animales, más de medio millón al año", explicó el director.
Otro ejemplo, añadió Tenorio Gutiérrez, es lo que se conocía como fiebre porcina, la enfermedad que más ha dañado la porcicultura en México. "Aquí estuvo el doctor Pablo Correa y desarrolló una vacuna que se conoce como PAV-250, que hasta ahora se utiliza en algunos países de Centroamérica. En México, a principios de los 80, comenzó una campaña nacional para prevenir esta enfermedad. Apenas a mediados de la década pasada, nuestro país ya se considera como libre de fiebre porcina".
La encefalitis equina de Venezuela es otra muestra de la erradicación de enfermedades en las que el Cenid Microbiología ha jugado un papel importante como centro de investigación, pero la larga historia de combate también incluye la generación de métodos de diagnóstico, vacunas y productos para el control de enfermedades como la rinotraqueítis infecciosa bovina (IBR, por sus siglas en inglés), diarrea viral bovina (DVB), brucelosis, pleuroneumonía contagiosa caprina, leptospirosis e influenza aviar, entre otras.
Además del trabajo para entender estas enfermedades a nivel celular, el Cenid Microbiología también diseña y difunde estrategias para el control y contención de los brotes virales o bacterianos, como es la trazabilidad, técnica que se utiliza con objetivos de aislamiento y contención. "Es un proceso en el que se investiga dónde surge el brote. Por ejemplo, si ya encontraste que los primeros pacientes se enferman por la carne de hamburguesa, hay que averiguar quién procesó esa carne, quién la produjo y esos animales qué sintomatología presentan, si han tenido contacto con otros animales, etcétera", explicó el doctor Tenorio Gutiérrez.
ADN del sospechoso
Así como en las ciencias forenses, el desarrollo de la genética ha transformado radicalmente la forma en que se investigan los virus y las bacterias, explica el doctor Flores Castro, quien ya colaboraba como voluntario en el Cenid Microbiología desde 1964. "En aquel entonces acababa de egresar de la carrera y en el Cenid lavaba el material de los investigadores y cosas así, pero en esa época, aunque ya estaban muy de moda las publicaciones de Watson y Crick sobre el ADN, aún se veía muy lejana la capacidad para lograr la secuenciación o la ingeniería genética. Era muy importante conocer la función del ADN y su estructura helicoidal de doble hélice, pero todo lo que ahora se vive a nivel de biología molecular, no existía".
Cuando se trataba del cultivo de cepas virales, el uso de células in vitro apenas comenzaba a finales de los 60, por lo que era común utilizar otros medios que hoy se utilizan en menor escala. Como los virus requieren células vivas para reproducirse, estos se cultivaban en embriones de pollo, de pato o de ratones. "Las vacunas para la rabia que se usaban en humanos se desarrollaron así, con animales vivos. Ya luego llegó el cultivo celular, los tejidos, el virus se replica en esas células y así puedes observar los efectos citopáticos", añade Flores Castro.
En bacteriología, el trabajo de diagnóstico era un proceso más lento y delicado. La clasificación de la bacteria era a base de reacciones químicas. Se usaban tinciones (colorantes indicadores de pH) en tubitos que contenían azúcares de diferente tipo: sacarosa, glucosa, maltosa, etcétera. Cuando el tubito cambiaba de color significaba que la bacteria era capaz de aprovechar determinada azúcar, así se comprendían las características de dicha bacteria y finalmente se identificaba.
"Ahora, el trabajo ha cambiado mucho. Antes tenías que estudiar las bacterias durante semanas en tus manos, tipificadas con esos tubitos de bioquímicas. Ahora con las técnicas moleculares, como el PCR que amplifica fragmentos genéticos del microorganismo en estudio e incluso mediante la secuenciación genética, en dos días ya tenemos pruebas muy contundentes de qué tipo de bacteria es y gracias a esa rapidez podemos actuar de manera oportuna para el control de la enfermedad y evitar su diseminación", explica el director.
Casos abiertos
Hoy, el Cenid Microbiología impulsa 22 proyectos de investigación acordes con los nuevos desafíos que demanda el sector pecuario nacional, como influenza aviar, brucelosis, salmonelosis y tuberculosis, así como enfermedades respiratorias y reproductivas de pequeños rumiantes. Desarrolla métodos para la prevención de enfermedades como la enfermedad del ojo azul ocasionada por el Rubulavirus porcino (RVP).
También destaca la inocuidad en alimentos, el proceso por el que se garantiza que los productos comestibles estén libres de residuos como metales pesados, pesticidas y, evidentemente, virus y bacterias. "Actualmente estoy trabajando con la Listeria, enfermedad transmitida por alimentos, es una bacteria que crece en muchos lugares y los humanos la pueden contraer ingiriendo productos contaminados o a través del contacto con los animales. Esta bacteria afecta el ganado bovino, caprino y porcino. Es una bacteria que puedes encontrar en productos animales o en productos agrícolas, y que muchas veces nos impide exportar", relata Tenorio Gutiérrez.
En virología, también se trabaja con el virus causante del síndrome respiratorio y reproductivo de los porcinos, conocido como PRRS (por sus siglas en inglés), diseminado ampliamente en el país; igualmente se está investigando una enfermedad emergente, conocida como enfermedad entérica de los porcinos o PED (por sus siglas en inglés), y ambas están afectando el ganado porcino.
Igualmente destaca el trabajo en proceso de la doctora Marisela Leal Hernández, quien estudia los virus y bacterias que afectan las colmenas, una de las líneas de investigación que más importancia han cobrado en fechas recientes, debido al declive generalizado de las poblaciones de abejas en todo el mundo.
Formando nuevos anticuerpos
Por último, el papel del Cenid Microbiología Animal también se extiende a la formación de microbiólogos especializados. Como ejemplo, en el programa de Posgrado en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal de la UNAM, donde Víctor Tenorio Gutiérrez imparte clases, los alumnos tienen la posibilidad de visitar el Cenid Microbiología para aprender diversas metodologías, "hacer extracciones de ADN, ARN, clonaciones, transformaciones, muchas de las herramientas que usamos en microbiología", señaló el investigador.
"Actualmente, una de las áreas que más orgullo le dan al INIFAP es la formación de recursos humanos. En los laboratorios hay muchos estudiantes que vienen como servicio social o para prácticas de sus tesis de licenciatura, maestría, doctorado, y muchos de ellos son becarios Conacyt. Tenemos 32 investigadores en el centro pero cada uno asesora dos o tres estudiantes que vienen de la UNAM, UAM, UAEM, la Universidad de Veracruz, la de Campeche, entre muchas otras, por lo que tenemos más de 50 estudiantes al año. Y muchos de los que han trabajado y se han formado aquí terminan en grandes laboratorios, empresas del gremio o centros como la Pronabive o del Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (Senasica)", concluyó Flores Castro.
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