SOBRE BACTERIAS Y VIRUS. Autor : Enrique Garralaga Robres.

La palabra “Microscopio” consta de dos partes: “Micro”, que equivale a “Muy pequeño” y “Scopio”, que indica “Observación”. Se inventaron en el siglo XVII. Entonces no tenían tantos aumentos como hoy, aunque ya en 1674, Anton Van Leeuwenhoek, pudo ver por primera vez los seres vivos más pequeños que existen, tan pequeños que no son visibles a simple vista. Se les llama “Microbios” (de “Micro” = pequeño, y “Bio” = vivo). También se llaman “Microorganismos”.

El nombre de estos Microscopios es el de “Microscopios Ópticos” porque utilizan la luz para ver los microorganismos. Consisten en un tubo hueco, que en cada uno de sus dos extremos tienen una lente. Dicha lentes se llaman: “Objetivo” (la que está frente al Objeto que queremos observar) y “Ocular” (la que está frente a nuestro Ojo).

Microscopio Óptico con 3 objetivos de distinta
potencia.

Los objetos microscópicos que queremos observar
se colocan en la Platina. Para poder enfocar
bien su imagen, se puede subir o bajar la Platina
mediante el tornillo micrométrico.
Lo que hay debajo de ella es un
sistema de iluminación.

Su potencia fue mejorando mucho a lo largo de los años, hasta que a finales del siglo XIX se comprendió que ya era físicamente imposible conseguir más aumentos. No es fácil explicar brevemente cuál es la razón, que en realidad reside en que utilizan luz visible. El nivel máximo de resolución que es teóricamente posible, equivale a unos 1.500 aumentos. En la práctica, es inútil llegar a este nivel máximo, porque las lentes que son necesarias para conseguirlo, deforman excesivamente las imágenes de los microorganismos, por lo que normalmente, no suelen tener tantos aumentos.

Los Microscopios Ópticos tienen precios asequibles y se pueden encontrar en bastantes laboratorios y centros de enseñanza españoles.

Hay microorganismos de muchos tipos, pero nosotros estamos ahora interesados únicamente en dos de ellos: las BACTERIAS y los VIRUS, de cuya naturaleza hablaremos después. Aún siendo ambos pequeñísimos, hay grandes diferencias en su tamaño. Las Bacterias son mucho más grandes; la más pequeña de las Bacterias es aún bastante mayor que el Virus más grande que existe. 

Comenzaremos por las Bacterias. Las hay de muchos tipos diferentes. El tamaño de la mayor parte de ellas varía, más o menos, entre unas 0,5 y 10 micras (una “micra”, o “micrómetro” equivale a la milésima parte de un milímetro). Hay también unas pocas que pueden ser algo mayores. Las que no son demasiado pequeñas, se pueden observar y fotografiar con Microscopios Ópticos, como las que vemos en la siguiente figura.

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Fotografía, obtenida con un Microscopio Óptico,

de las BACTERIAS presentes en la saliva de una
persona sana.

Esta imagen tiene unos 400 aumentos. 

Los Virus son tan pequeños que no se pueden ver ni con los mejores Microscopios Ópticos. Pueden ser hasta 100 veces más pequeños que las Bacterias. Para observar los Virus, y también para ver mejor los detalles de las Bacterias muy pequeñas, se utilizan los Microscopios Electrónicos, que funcionan de forma totalmente diferente.

Los Microscopios Electrónicos se inventaron en 1933. Hoy en día se han perfeccionado tanto, que también se ha llegado a su límite máximo posible de aumentos. Tienen un potencia muchísimo mayor que la de los Microscopios Ópticos, pudiendo llegar a ser hasta 5.000 veces más potentes que el mejor de los Ópticos.

Al contrario que los Microscopios Ópticos, no son aparatos de uso común. Son enormemente caros, tanto por su coste inicial, como por su mantenimiento, y no se encuentran más que en laboratorios muy especiales. Sólo he visto uno en toda mi vida. Recuerdo que era un aparato con un tubo muy alto y ancho, que ocupaba casi toda una habitación, y que además necesita una instalación de alto vacío y fuentes de alimentación eléctrica no convencionales, de muy alto voltaje. En una habitación contigua estaba todo el instrumental necesario para su manejo.

Microscopio electrónico

La razón por la que tienen muchos más aumentos que los Microscopios Ópticos es que no funcionan con luz visible, sino con ciertas partículas pequeñísimas, con carga eléctrica negativa, llamadas electrones. Estas partículas son emitidas desde un extremo de un largo y ancho tubo, en cuyo interior se ha hecho un vacío muy perfecto. A continuación, se les hace recorrer una trayectoria parecida a la que siguen los rayos de luz por el interior de los Microscopios Ópticos. Esto se consigue mediante las llamadas “Lentes Electromagnéticas” (que son un conjunto de electroimanes y placas metálicas a muy alto voltaje).

Imagen de un “CORONAVIRUS” obtenida con un
Microscopio Electrónico.

Esta imagen de un Coronavirus, al igual que todas las obtenidas por Microscopía Electrónica, no tiene el aspecto de ser una fotografía, porque no lo es. Recordemos que los Microscopios Electrónicos no funcionan con luz, sino con electrones. Cuando éstos han terminado su recorrido por el tubo, chocan contra unos sensores, que como respuesta al impacto, generan impulsos eléctricos que se envían a un ordenador. Es el ordenador quien “construye” la imagen final, a partir de los datos que recibe de los sensores. Evidentemente, esta imagen no tiene ningún color. Para que nosotros podamos visualizarla, la pantalla del ordenador nos la presenta en distintas tonalidades en blanco y negro, o bien, le dota del color que nosotros queramos. En este caso, azul.

Para terminar, comentaremos brevemente la principal diferencia que existe entre la naturaleza de las Bacterias y la naturaleza de los Virus.

La estructura con vida propia más pequeña que existe se llama “CÉLULA”. Las células constan de 3 partes principales: 1) La Membrana exterior, 2) El medio interior, llamado Citoplasma, y 3) La más interna, llamada Núcleo. Aún siendo muy pequeñas, desarrollan todas las funciones propias de un ser vivo: nacen, crecen, se alimentan, se reproducen y mueren. La función reproductora reside principalmente en el Núcleo.

Nuestro propio cuerpo está formado por muchísimas células, no dispuestas de cualquier manera, sino organizadas en estructuras muy complejas. Pero existen otros microorganismos mucho menos desarrollados. Tan simples, que solo constan de una única célula (Unicelulares) o de unas pocas (Pluricelulares).

Las Bacterias son seres unicelulares. Las hay de muchísimas clases. Algunas son beneficiosas para nuestro organismo, como por ejemplo, las que existen en nuestro aparato digestivo, sin las cuales no podríamos digerir los alimentos. Pero al contrario, existen otras que son muy perjudiciales para nuestra salud, porque nos ocasionan graves enfermedades. Entre ellas se encuentran, por ejemplo, el “Bacilus o Bacteria de Koch”.

Imagen, por Microscopía Electrónica, del Bacilo
de Koch, causante de la Tuberculosis

Nuestro cuerpo está dotado de un Sistema Inmunitario, que nos protege de las enfermedades causadas por las Bacterias y los Virus. Básicamente, está formado por unas células, llamadas Leucocitos, que se encuentran en nuestra sangre. Son capaces de reconocer y distinguir a los microorganismos perjudiciales (Bacterias y Virus) de los que son beneficiosos (como los glóbulos rojos y otros), atacando a los primeros mediante un proceso llamado Fagocitosis, que consiste en que los absorben y destruyen.

También existen métodos artificiales para ayudar al Sistema Inmunitario en su ataque contra las infecciones bacterianas. Los “antibióticos” son fármacos que atacan a las Bacterias. Algunos de ellos destruyen su Membrana, otros su Citoplasma, otros su Núcleo, impidiendo que se reproduzcan. Hay mucha variedad de antibióticos, porque también hay muchas vías posibles de ataque a las Bacterias, ya que son seres vivos.

Otra ayuda para el sistema Inmunitario son las vacunas. Cuando se nos administra una vacuna, se nos inyectan Bacterias debilitadas y en concentración pequeña. De esa forma, no nos causan graves problemas de salud, y tienen la ventaja de que “entrenan” al Sistema Inmunitario para reconocer rápidamente las “señales químicas” características de las Bacterias dañinas. Así, en caso de sobrevenir posteriormente una nueva infección, los Leucocitos las reconocen y eliminan rápidamente.

¿Y en qué se diferencian los Virus de las Bacterias? Ya hemos comentado que los Virus son mucho más pequeños que las Bacterias; pero su diferencia principal es esta otra: aunque las Bacterias son seres vivos muy primitivos y rudimentarios, los Virus ni tan siquiera son seres vivos. Son, simplemente, un conjunto de compuestos químicos diferentes, (principalmente Proteínas, Lípidos y ARN: un complejo compuesto químico llamado “Ácido RiboNucléico), organizados en una estructura determinada, como vemos en el esquema siguiente:

La única característica que comparten los Virus con los seres vivos es su tendencia a reproducirse, es decir, a sacar copias de sí mismos. Pero también carecen de aparato reproductor, siendo incapaces de hacerlo por sí mismos. Lo que hacen es, introducirse en el interior de las células sanas de nuestro organismo, penetrar en su núcleo (donde, como ya hemos comentado, reside el aparato reproductor de las células) y obligarle  a producir copias del propio Virus, hasta que la célula, agotada y rellena de copias del Virus, muere, liberando así muchos otros Virus, que continúan infectando otras células sanas.

Al no ser los Virus seres vivos, no se alimentan, ni respiran, ni crecen, ni mueren. Esto les hace enormemente invulnerables. Los antibióticos (que atacan a las Bacterias, seres que están vivos) son ineficaces contra los Virus, porque no se puede matar a lo que no está vivo.

Nuestra única defensa frente a ellos consiste en que los Leucocitos de nuestra sangre los reconozcan y los absorban y descompongan. Pero es ahí donde surge el gran problema: En ciertas ocasiones, los virus pueden mutar, es decir, obligar al Núcleo de la célula que han parasitado, a sacar copias de sí mismos, pero un poco diferentes de las originales, por lo que los Leucocitos ya no son capaces de reconocerlos, y no actúan contra ellos. El famoso coronavirus Covid-19 es una mutación de otros coronavirus que ya existían anteriormente. Esta mutación es tan reciente, que el Sistema Inmunitario de la especie humana aún no ha tenido tiempo de aprender a reconocerlos.

Las únicas ayudas artificiales posibles contra las infecciones víricas (las debidas a los Virus) son los fármacos llamados “antivirales”, que dificultan su reproducción,  aunque hasta ahora, su eficacia es limitada. Y también se investiga intensamente para conseguir una vacuna, que desgraciadamente, hoy aún no está disponible.

Autor : Enrique Garralaga Robres.