Prometeo. Cuadro de Theodor Rombouts. El titán Prometeo robó el fuego a los dioses para dárselo a los humanos. Fue castigado por ello con un tormento eterno. Encadenado a una piedra, cada día un buitre devoraba su hígado y cada noche dicho órgano se regeneraba. El fuego permitió a los humanos desarrollarse como seres civilizados, pero parece que los dioses también escondieron una maldición para ellos en forma de enfermedad: la tuberculosis. (Fuente: Wikipedia)

 

 

No es la primera vez que hablamos de la tuberculosis en esta revista (Ars Creatio 21). Esta terrible enfermedad está causada por la bacteria Mycobacterium tuberculosis. Actualmente es una enfermedad que mata a millón y medio de personas cada año. Esta plaga ha estado con nosotros desde hace mucho tiempo. Los restos humanos más antiguos con trazas de dicha dolencia corresponden a los esqueletos de una mujer y un niño con una antigüedad de 9.000 años y que fueron encontrados en una excavación arqueológica en Israel (ver figura 1).

 

Figura 1A: Restos humanos de más de 9.000 años con signos de tuberculosis. En la foto se muestra la cara interior de un hueso del cráneo del niño. Puede observarse que la parte superior tiene un aspecto de “grabado serpenteante”. En terminología médica se conoce como serpens endocrania symmetrica y es un síntoma característico de la tuberculosis. Se produce porque la infección causa un malfuncionamiento pulmonar crónico. En un niño sano, el hueso debería haber sido liso, como lo que se ve en la parte inferior. Fuente de la imagen: Hershkovitz et al.

 

¿Cómo apareció esta enfermedad? La hipótesis más aceptada hasta el momento es que se trató de una zoonosis, una enfermedad animal que pasó de los animales a los humanos. De hecho, la tuberculosis animal está causada por Mycobacterium bovis, un “primo cercano” de M. tuberculosis, y el resto más antiguo de un animal afectado tiene una antigüedad de 17.000 años. Lo que se piensa es que la bacteria pudo realizar el “salto” de los animales a los hombres cuando estos últimos comenzaron a desarrollar la ganadería, ya que esa actividad causó que hubiera un mayor contacto entre ellos. Sin embargo, hay unos cuantos datos que no encajan del todo en el cuadro. Uno de ellos era que el “salto” podría haber sido al contrario, es decir, del humano al animal. Como hemos dicho antes, las bacterias M. bovis y M. tuberculosis son “primos”. Si el primero es más antiguo que el otro, entonces deberíamos verlo cuando se comparan las secuencias de DNA de ambos patógenos. Pero al hacerlo lo que sale es precisamente lo contrario: que M. tuberculosis es más antiguo que M. bovis y que probablemente ya era un patógeno humano mucho antes de que aparecieran la agricultura y la ganadería (figura 2).

 

 

Figura 2: Árbol filogenético simplificado del llamado “Complejo de la Tuberculosis” que engloba a todas las especies patógenas del género Mycobacterium aisladas hasta el momento (representado por la línea discontinua roja marcada como “Actualidad”). Para construirlo, lo que se hace es comparar las secuencias de DNA de las diferentes cepas aisladas. Si hay un cambio fundamental, entonces el árbol se bifurca. Cuantos más cambios, mayor divergencia. Los triángulos indican que hay cambios, pero no tan trascendentales para considerarlo como dos especies distintas. Las líneas verticales o los rectángulos grises nos indican cuándo apareció esa especie que ahora está presente en la actualidad. Un rectángulo indica que hay muchísima diversidad dentro de esa especie. En la figura podemos ver que M. tuberculosis aparece antes que M. bovis. Esto es muy parecido a comparar lenguajes: por ejemplo, el latín, el español y el francés. En la base del árbol estaría el latín. Poco a poco se acumularían cambios y los lenguajes se van diferenciando hasta que se establecen como tal. En el caso del español, lo hizo en el 1492 con la publicación de la Gramática de Nebrija. El francés moderno no apareció hasta el siglo XVII. Ambos idiomas tendrían una gran variabilidad, ya que hay muchos hablantes. El “rectángulo” del español sería más profundo (más antiguo) y más amplio (mayor número de hablantes) que el del francés. Elaborado a partir de los datos presentados por Pearce-Duvet, JMC.

 

Entonces, si M. tuberculosis es más antigua que M. bovis, eso significa que debió de aparecer cuando nuestros antepasados eran aún cazadores-recolectores. Esto es bastante paradójico, pues existe la tendencia a pensar que las enfermedades infecciosas que necesitan un contacto prolongado entre seres humanos para su contagio no se suelen dar con frecuencia entre las sociedades de cazadores-recolectores, y sí en las sociedades sedentarias, basadas en la agricultura y la ganadería. ¿Qué factor pudo favorecer la aparición de dicho patógeno en unas condiciones en las que no debía de verse favorecido? Pues parece ser que fue a causa de uno de los mayores avances tecnológicos de la humanidad: la conquista del fuego.

Cuando se estudian las diferentes especies de micobacterias, lo que se encuentra es que hay bastantes patógenas, pero hay muchas otras que simplemente hacen una vida normal como microorganismos de los suelos. De vez en cuando se encuentra que esas especies que viven en los suelos pueden causar enfermedades en individuos inmunodeprimidos. De alguna forma, el ancestro de M. tuberculosis consiguió pasar del suelo a infectar a una persona con sus defensas debilitadas. Pero eso fue la primera parte. Para convertirse en un patógeno humano no sólo se necesita infectar, también se necesita ser contagioso y estar en contacto con más hospedadores susceptibles de ser infectados. En el pasado tuvo que darse una situación en la que coincidieran todas esas circunstancias. Los primeros homínidos conquistaron el fuego hace unos 200.000 años en el Paleolítico. El fuego daba luz y calor y permitía cocinar los alimentos, así que alrededor de las primitivas fogatas debieron de congregarse los diversos miembros de un clan. Ya tenemos explicado el contacto entre los hospedadores, necesario para el contagio. El fuego tiene muchas ventajas, pero también tiene desventajas: se genera humo y polvo. Y el humo y el polvo debilitan a las barreras inmunológicas que existen en nuestros pulmones. Añadamos que seguramente esos clanes estarían viviendo en lugares poco ventilados para así poder calentarse mejor. En esa situación, una micobacteria del suelo pudo encontrar la oportunidad para infectar los pulmones de uno de esos homínidos y luego transmitirse a los otros miembros del clan. El resto es historia.

Figura 3: La película En busca del fuego es una ficción bastante buena de lo que significaba para los clanes primitivos el disponer de dicha tecnología.

 

Como hipótesis es muy atractiva, pero en ciencia las hipótesis deben ser demostradas o apoyadas con datos experimentales. Y eso es precisamente lo que hicieron los investigadores Rebecca Chisholm, James M. Trauer, Darren Curnoe y Mark Tanaka, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia. Han realizado una serie de modelos matemáticos para determinar cuántos cambios se requieren para que una micobacteria del suelo se convierta en un patógeno transmisible por inhalación. Sólo se requieren dos cambios; sin embargo, en sus modelos, ese patógeno no evoluciona a menos que se dé la circunstancia de que confluyan el factor de gregarismo de los hospedadores junto con el debilitamiento de su inmunidad.

Así que parece que cuando los dioses castigaron a Prometeo por habernos dado el fuego, también castigaron a los humanos con una terrible plaga. Afortunadamente, tenemos un cerebro que nos ha permitido aprovecharnos del fuego y crear la tecnología para poder vencer a la tuberculosis en un futuro, esperemos que no muy lejano.

 

Bibliografía

Chisholm et al. Controlled fire use in early humans might have triggered the evolutionary emergence of tuberculosis. PNAS (2016) doi: 10.1073/pnas.1603224113

Hershkovitz et al. Detection and Molecular Characterization of 9000-Year-Old Mycobacterium tuberculosis from a Neolithic Settlement in the Eastern Mediterranean. PLoS ONE. 2008; 3(10): e3426.

Pearce-Duvet, JMC. The origin of human pathogens: evaluating the role of agriculture and domestic animals in the evolution of human disease. Biol. Rev. (2006), 81, pp. 369–382.