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viernes, 3 de septiembre de 2010

Una pinta de tetraciclina


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Relieve del sarcófago de la reina Kawit, esposa de Metuhotep II . Dinastía XI. Posíblemente se está tomando una cerveza. Fuente de la imagen: Egiptomania


En los años 80 del siglo pasado el grupo arqueológico liderado por el profesor George Armelagos de la universidad de Emory realizó un descubrimiento sorprendente. Encontró trazas del antibiótico tetraciclina en huesos humanos procedentes de la antigua Nubia (el actual Sudán). Los restos fueron enterrados entre el 350 y el 550 DC, lo que quiere decir que los nubios producían antibióticos unos 1.500 años antes que Fleming descubriera la penicilina, Florey y Chain la fabricasen en masa, y Duggar descubriera la tetracilina.

El descubrimiento fue de casualidad. Lo que los anglosajones llaman serendipity y en castizo denominamos "chiripa". Debra Martin, becaria de Armelagos en aquellos años, estaba aprendiendo a hacer preparaciones oseas para el microscopio. Normalmente usaba un microscopio óptico normal, pero ese día estaba roto. Así que tomó sus muestras de momias nubias y se las llevó al microscopio de luz ultravioleta. La tetraciclina se une fuertemente al fosfato cálcico, y bajo la luz ultravioleta fluoresce con un intenso color verdoso. Si Debra Martin hubiera utilizado el microscopio normal, o las muestras hubieran sido de momias mayas, no se habría llevado la sorpresa de su vida.



Fluorescencia verde indicativa de depósitos de tetraciclina en huesos de momias nubias. Fuente de la imagen: esciencecommons


Evidentemente el descubrimiento fue acompañado de una cierta polémica. Algunos pensaron que era una contaminación moderna debida a los microorganismos que habían crecido al descomponer los cadáveres. Pero otros pensaron que no, y se preguntaron cuál sería la fuente de dicho antibiótico. En principio se pensó que podía ser debido al consumo de grano contaminado con la bacteria Streptomyces, pero no parecía probable porque en esas condiciones no se produce mucha tetraciclina. Streptomyces produce tetraciclina en cantidad cuando compite con otros microorganismos y no cuando crece solo.

Armelagos hipotetizó con el hecho de que los nubios conocían las técnicas artesanales de producción de cerveza ya que su reino era fronterizo al Antiguo Egipto. La cerveza es un cultivo de levaduras. Era probable que la cerveza nubia se contaminara con alguna especie de Streptomyces y que al competir con la levadura, sintetizara el antibiótico que se acumularía en la bebida.

Pero ¿realmente fue una contaminación esporádica? Si ese fuera el caso los niveles de tetraciclina en los huesos no deberían ser muy altos. La gente tomaría un lote contaminado alguna que otra vez pero eso no basaría para explicar la acumulación de tetraciclina en los huesos. Armelagos pensó que los maestros cerveceros nubios buscaban deliberadamente la producción de una cerveza conteniendo el microorganismo productor de ese antibiótico, aunque por supuesto no supieran que estaba ahí. De hecho, dos de sus becarios demostraron que Streptomyces era capaz de producir tetraciclina cuando crecía en cerveza fermentada al estilo nubio. Aunque eso no era suficiente para demostrar que la tetraciclina era producida de manera deliberada, era un indicio más.

Ahora han conseguido otro. En una de sus conferencias Armelagos conoció a Mark Nelson, químico experto en tetraciclinas de la compañía Paratek Pharmaceuticals. Nelson le pidió unas muestras de huesos para analizarlas y tras disolverlas en ácido fluorhídrico determinó los niveles de tetraciclina en los huesos. Los resultados indicaban que los huesos estaban saturados de tetraciclina, lo que quería decir que los nubios la tomaban durante largos períodos de tiempo y no de manera esporádica. No sólo eso. El hecho de encontrar altos niveles de tetraciclina en el cráneo y la tibia de un niño de 4 años podría indicar que la utilizaban con fines medicinales para tratar algún tipo de enfermedad, aunque en el caso del infante, sin éxito. Eso, o a los nubios les gustaba alcoholizar a los menores.



Depósito amarillo de tetraciclina purificada a partir de los huesos de las momias nubias. Fuente de la imagen: esciencecommons


¿Y cómo llegaron los maestros cerveceros a producir tetraciclina en su cerveza? Nelson propone una interesante hipótesis. El primer antibiótico de la clase de las tetraciclinas fue descubierto por Duggar en 1948 fue la aureomicina. La denominó así porque la colonia que la producía tenía un bonito color dorado (Streptomyces aureofaciens). Quizás los maestros cerveceros nubios pensaron que habían recibido un regalo de los dioses cuando abrieron una de sus cubas cerveceras y encontraron flotando sobre su superficie una gran masa de color dorado. Y cómo los nubios eran antiguos, pero no tontos, aplicaron las técnicas tradicionales de producción cervecera para mantener a dicho fermento.


Y ¿para qué la usaban? pues o bien se consideraba que debía de tener alguna propiedad diferente a la cerveza tradicional, por ejemplo como medicamento (ver la especulación más arriba) o bien la cerveza con un toque de tetraciclina está más rica que la que se producía tradicionalmente. Supongo que el tiempo lo dirá.


Colonias de Streptomyces aureofaciens. Desgraciadamente el medio de cultivo no parece inducir la producción de pigmento amarillo. Fuente de la imagen: prodantibiotic




Links relacionados:
Twisted BacteriaTetraciclina en los huesos de los habitantes de Pompeya.
Amazings: Los nubios ya usaban antibióticos hace 2.000 años



ResearchBlogging.org
Nelson ML, Dinardo A, Hochberg J, & Armelagos GJ (2010). Brief communication: Mass spectroscopic characterization of tetracycline in the skeletal remains of an ancient population from Sudanese Nubia 350-550 CE. American journal of physical anthropology, 143 (1), 151-4 PMID: 20564518





4 comentarios:

Raven dijo...

Genial, la verdad a parte de lo histórico, y lo biológico... A mi se me antoja probar esas cervezas. En aquella época según tengo entendido (que tampoco he investigado) era de muy bajo contenido alcoholico, siendo más alimento que bebida.

Por otro lado, me pregunto si esto habría propiciado a muchas bacterias a ganar resistencia por aquellas zonas.

Manuel Sánchez dijo...

Hola Raven

Por lo que he leído la cerveza que se producía por esos lares tenía un contenido alcohólico no superior a los 4 grados. Y efectivamente, era más bien un alimento ya que se tomaba con la levadura. Además era un fuente segura de beber líquido. En esas fechas los procesos de potabilización de agua brillaban pos su ausencia.

Sobre las resistencias. No creo. La aparición de resistencias en la actualidad es algo que tiene que ver más con la utilización masiva de antibióticos sin control sanitario (ver este interesante post) que por algo que se hacía hace mil y pico años.

Saludos

César Sánchez dijo...

Muy interesante, me gusta sobre todo cómo has contado cómo llegaron a descubrir la fluorescencia en los huesos la primera vez.

Lo que no entiendo muy bien es por qué han tardado ¡30 años! en hacer algo tan sencillo como una extracción a partir de los restos óseos y una espectrometría de masas... ¿Quizás es que los arqueólogos y los químicos no se hablan entre ellos?

En fin. Hace tres años salió otro artículo en el que también detectaban tetraciclina (por su fluorescencia) en restos óseos de habitantes de la antigua ciudad romana de Herculano. Esta ciudad fue devastada junto con Pompeya en el año 79 por la erupción del Vesubio. Si te interesa la historia, puedes leer más en una vieja entrada de mi blog:

Romans, dried figs and Streptomyces

Manuel Sánchez dijo...

Hola César

Está claro que los arqueólogos y los químicos no tienen tanto contacto. Aunque a veces simplemente basta cruzarte con la persona correcta en el momento adecuado.

Ahora mismo pongo el link sobre la historia de Pompeya en esta entrada para que se acceda directamente.

Saludos