Usos y costumbres de los microorganismos

Estamos habituados a asociar a los microorganismos con suciedad y enfermedad, sin embargo, aceptar que hay algunos de ellos capaces de desarrollar actividades beneficiosas para animales y plantas, abre un mundo de posibilidades al entendimiento y a la imaginación.

Mientras desarrollé mi proyecto de maestría y doctorado en Ciencias Bioquímicas en la UNAM, me enfoqué en la respuesta de defensa que establecen las plantas de maíz para defenderse de Fusarium verticilliodes, un hongo patógeno (dañino) para ellas y muy peligroso para quien consume la planta infectada, debido a la potencia de las toxinas que produce. Para ello, tuve que entender y aprender diversas formas de defensa que tienen las plantas contra los patógenos que las aquejan, en virtud de que no pueden escapar ni tienen un sistema inmunológico como tal, por lo que sus mecanismos de defensa (tanto químicos como genéticos) deben ser muy eficaces… Tan lo son, que no necesariamente alcanzamos a imaginarnos que, dentro de las células, la mayor parte del tiempo se ponen en marcha complejas estrategias para librar la batalla ancestral por la existencia que permite sobrevivir al más apto, es decir, al que mejor se defiende o al que “mejor engaña” y “más daño” hace. Así, durante una buena parte de mi vida profesional, tuve el sesgo de mirar a los microorganismos como plagas que debían ser exterminadas.

Es maravilloso adentrarse en el universo presente en el suelo que circunda las raíces de las plantas; es increíble lo poco que sabemos de la enorme diversidad de microorganismos que están ahí contenidos, intentando sobrevivir, a pesar de las agrestes condiciones ambientales que cada día son peores: la contaminación, elevación de la temperatura ambiental,  escasez de agua, mineralización y desertificación del suelo, elevada radiación solar, por mencionar algunas. Sin embargo, cuando logran sobrevivir, normalmente es porque establecieron relación con alguna planta y le facilitan su existencia ya que sintetizan ácidos orgánicos para solubilizar fosfatos del suelo para que la planta pueda utilizarlos en su nutrición y supervivencia, producen además fitohormonas, como el ácido indolacético, que favorecen el crecimiento de tallos y raíces y, con ello, asegurar su propia alimentación. Originan también sideróforos que sirven como agentes quelantes de hierro y otros iones metálicos usados por la planta, por las propias bacterias, o bien, para que no estén disponibles para otros microorganismos, con lo que limitan su proliferación y ejercen así una forma de biocontrol sobre ellos.

Desde esta óptica, podemos apreciar no sólo la abundancia, sino también la diversidad de formas de vida contenidas en el suelo y se abre una ventana al potencial conocimiento de este nicho ecológico que hemos dejado tan rezagado en la investigación.

Ya seducida por el mundo de los microorganismos y sus interacciones mutualistas, actualmente desarrollo también un proyecto de caracterización de comunidades microbianas presentes en el rumen, el órgano digestivo más importante en los rumiantes (vacas, ovejas, cabras, venados, entre otros), en respuesta a suplementos alimenticios poliherbales, con miras a su manipulación para reducir o, al menos, controlar las emisiones de metano provenientes de la crianza de rumiantes para la producción de carne y leche de consumo humano.

El rumen es, en sí mismo, un complejo nicho ecológico en el que cohabitan grandes cantidades de bacterias, arqueas, levaduras y protozoarios en un equilibrio dinámico que les permite degradar compuestos como la celulosa y la hemicelulosa (que difícilmente pueden ser digeridos por otros organismos) y aprovechar los productos de su descomposición como fuentes energéticas. Como puede apreciarse, la microbiota ruminal es compleja y muy variable en función de la composición del alimento ingerido por los animales, de manera que, si se les ofrecen aditivos alimenticios de origen herbal, ricos en plantas con potenciales antioxidantes o con principios activos de uso medicinal, éstos tienen efecto en la estructura y la composición de la comunidad microbiana ruminal, lo cual permitiría reducir la producción de metano que se libera a la atmósfera, sin afectar el comportamiento productivo de los animales ni la economía de los productores.

Me parece fascinante el sendero de aprendizaje por el que me ha llevado la vida científica en el que ahora puedo descifrar, al menos parcialmente, la complejidad de las interacciones microbianas y manipularlas con la posibilidad de ayudar a preservar la vida en este planeta. Esto lo hago desde dos trincheras que parecen alejadas entre sí, pero en realidad están íntimamente trenzadas: por una parte intento alterar las actividades metabólicas de las arqueas, en particular, y de la microbiota ruminal, en general, para reducir las emisiones de metano que aumentan notablemente el calentamiento global, lo cual provoca sequías y degradación de los suelos, y, por otra parte, estudiar  bacterias promotoras del crecimiento vegetal para ser utilizadas como biofertilizantes que permitan evitar que continúe la acelerada desertificación de nuestro país… para que no se convierta en el fantasma del país tan diverso que es.