Microorganismos Ambientalistas: Biorremediación.

La biorremediación es una técnica de descontminación a la cual se recurre frecuentemente en la actualidad. Esta práctica consiste en el uso de distintos organismos (ya sea plantas, levaduras, hongos, bacterias, etc.) para neutralizar sustancias tóxicas, transformándolas en sustancias menos tóxicas o bien inocuas (que no hacen daño) para el medio ambiente y la salud humana (Guzmán, 2007).

Fogg et al. (2003) citados por Guzmán (2007) ,  señalan que este tipo de tratamiento puede ser muy efectivo en la eliminación de compuestos orgánicos tóxicos y biodegradables en suelos y aguas residuales.

Marivela et al. (2002) citado también por Guzmán (2007), menciona que el proceso de biorremediación puede clasificarse de acuerdo al organismo que realice la degradación del compuesto en cuestión, que se denomina xenobiótico (que no es propio del ambiente en el que se encuentra, que su estructura química en la naturaleza es poco frecuente o no existe) en los siguientes tipos:

• Fitorremediación: Uso de plantas verdes para contener, remover o neutralizar compuestos orgánicos, metales pesados o radionucleidos.
• Biorremediación animal: Existen animales que actúan como agentes descontaminantes, ya que pueden desarrollarse en medios con alta toxicidad y poseen en su interior microorganismos capaces de retener los metales pesados.
• Biorremediación microbiana: Existe la posibilidad del uso de bacterias con la propiedad de acumular o metabolizar compuestos orgánicos y metales pesados. La utilización de microorganismos que transforman diferentes compuestos nocivos en otros de menor impacto ambiental ha experimentado un gran desarrollo reciente. Aunque las bacterias son las más empleadas en esta técnica, también se han usado otros microorganismos como hongos, algas, cianobacterias y actinomicetos para la degradación de compuestos tóxicos en el suelo.

Los compuestos tóxicos más utilizados son los plaguicidas, los cuales en muchos casos pueden ser muy tóxicos. Estos compuestos químicos constituyen una adecuada fuente de carbono que resulta necesaria para el crecimiento y obtención de energía para algunos microorganismos para llevar a cabo sus funciones metabólicas, de ahí que se aprovechan sus características para minar el impacto que puedan llegar a tener esas sustancias en el medio ambiente.

Aquí dejo un video donde se muestra de forma chusca como se lleva a cabo un proceso de biorremediación.

Apagar las luces

Microorganismos: ¿Aliados alimenticios?

Desde tiempos remotos, las culturas antiguas utilizaron los microorganismos más como aliados que como enemigos para la obtención de alimentos, con la diferencia de que en aquel entonces se desconocía cómo actuaban directamente en la materia prima.  De manera empírica, sólo se sabía que elemento añadir y el proceso para obtener el producto deseado (Pelayo, 2011).

La Sociedad Española de Biotecnología define a la biotecnología de alimentos como "el conjunto de técnicas o procesos que emplean organismos vivos o sustancias que provengan de ellos para producir o modificar un alimento, mejorar plantas o animales de los que provienen los alimentos, o desarrollar microorganismos que intervengan en los procesos de elaboración de los mismos".

La aplicación de la Biotecnología por el público en general en lo que alimentos se refiere ha sido mayormente relacionada con los transgénicos, sin apreciar ni ser consciente del amplio panorama que abarca la intervención de la Biotecnología en algún proceso. Los procesos biotecnológicos aplicados a la obtención de alimentos no es una práctica reciente.

Dentro del aprendizaje adquirido por las culturas ancestrales se tiene el empleo de microorganismos tales como las levaduras del género Saccharomyces, responsables de la elaboración del vino, la cerveza y el pan. También del empleo de bacterias acido lácticas para obtener productos como el yogurth, gracias a la acción de dos de ellas que son Streptococcus thermophilus y Lactobacillus bulgaricus.

Pelayo (2011) señala que a este tipo de Biotecnología se le conoce como "tradicional", en contraposición con la "moderna", que emplea la ingeniería genética para obtener las plantas, animales y microorganismos modificados genéticamente. Las ventajas fundamentales de la biotecnología "moderna" frente a la "tradicional" consisten en que la primera permite introducir selectivamente las modificaciones de interés en un determinado organismo, así como "saltar la barrera de especie", es decir, introducir un gen de interés de una especie en otra distinta para conferirle una característica determinada.

Microorganismos: ¿Amigos o Enemigos?

Para recapitular:

La Biotecnología es la ciencia multidisciplinaria (que se apoya en distintas ciencias) que se sirve de microorganismos o células animales o vegetales para adquirir un bien o servicio.

Los microorganismos son y desde tiempo ancestrales han jugado un papel decisivo en distintos sectores de la industria, inclusive ignorándose su existencia y su impacto en la obtención de productos.

Como ejemplo de beneficios aportados por la acción de los microorganismos se tiene:

• Industria Alimenticia: Conservadores de sustancias, obtención de bebidas alcohólicas, etc.
• Industria Química: Obtención de etanol, ácido acético, metano, por mencionar algunos.
• Medicina: Producción de antibióticos, vacunas, compuestos tóxicos pero benéficos en concentraciones bajas.
• Investigación.
• Medio Ambiente: Descontaminación de mareas negras mediante bacterias, depuración de aguas residuales.
• Uso militar: Patógenos y toxinas microbianas.

Los microorganismos poseen la ventaja que son fácilmente alterables y en teoría se pueden diseñar para que realicen una función deseada. Gracias a la Ingenieria Genética, se tienen expectativas de progreso para obtener beneficios para el ser humano, dañando lo menos posible los ecosistemas.

En entradas posteriores se apreciarán distintos enfoques sobre la acción de los microorganismos como parte de la aplicación de la Biotecnología, para distinguir fácilmente los objetivos de cada enfonque hacia ellos, siendo de vital importancia mencionar, que la selección de un determinado microorganismo implica estudio a fondo para obtener los resultados esperados sin crear un desequilibrio para el medio ambiente ni un riesgo para la salud humana.

Bioética: Las reglas del juego

El término "Bioética" fue utilizado por vez primera por V.R. Potter, aludiendo así, a los problemas que generan polémica ante los avances  que  plantea la tecnología a un mundo en plena crisis de valores. 

Surge como respuesta a la urgencia de establecer un puente entre la ciencia experimental y las humanidades, un equilibrio entre ambas,  a fin de crear un sentido de la responsabilidad en cuanto al bienestar del hombre mismo y de su entorno, para que los avances se centren en un beneficio sin perjudicar ni denigrar la vida.

Miguel H. Kottow la define como "el conjunto de conceptos y argumentos y normas que valoran y legitiman éticamente los actos humanos que eventualmente tendrán efectos irreversibles sobre fenómenos vitales".

Margarita Boladeras señala que "la Bioética trata de la perspectiva ética de los problemas que surgen de la aplicación de la ciencia y la técnica a la procreación de la vida humana a las situaciones límite por enfermedad terminal, a los genéticos (disminuidos psíquicos), a la disminución física severa, a la experimentación con personas o animales, a la ingeniería genética, etc."

La Bioética se fundamenta en cuatro principios, los cuales pretenden dar contenido al esquema moral que supone la declaración del valor y la dignidad de la persona:

• Principio de no maleficiencia: No hacer daño al paciente. Se trata de respetar la integridad física y psicológica de la vida humana. En la evaluación del equilibrio entre daños-beneficios, se puede cometer la falacia de creer que ambas magnitudes son equivalentes o reducibles a análisis cuantitativo.
• Principio de beneficiencia: Se trata de la obligación de hacer el bien. No es lícito imponer a otro nuestra propia idea del bien. También se puede usar este principio para reforzar la obligación moral de transferir tecnologías a países desfavorecidos con objeto de salvar vidas humanas y satisfacer sus necesidades básicas.
• Principio de autonomía o de libertad de decisión: La obligación de respetar los valores y opiniones personales de cada individuo en aquellas decisiones básicas que le atañen vitalmente. Supone el derecho incluso a equivocarse a la hora de hacer uno mismo su propia elección.
• Principio de justicia: Consiste en el reparto equitativo de cargas y beneficios en el ámbito del bienestar vital, evitando discriminación en el acceso a los recursos sanitarios. Este principio pretende que la autonomía de cada individuo no atente a la vida, libertad y demás derechos básicos de las otras personas.

Para saber más te invito a que revises estos enlaces para ampliar el conocimiento en cuanto al campo de la Bioética y los avances que se han dado hasta nuestros tiempos:

Bioética por Teodora Zamudio

Asociación Argentina de Bioética

Eugenesia: ¿Seres vivos a la carta?

La palabra 'eugenesia' proviene de los vocablos griegos 'eu' (bien), 'genos' (nacidos), lo que quiere decir 'bien nacido'.

La eugenesia es una disciplina que busca aplicar las leyes biológicas de la herencia, para perfeccionar la especie humana. La eugenesia consiste en la modificación de los rasgos hereditarios para ayudar al nacimiento de personas más sanas y con mayor inteligencia.

Esta disciplina fue creada por Francis Galton (primo de Darwin) en 1869. La teoría de la evolución de Darwin, señala que la selección natural, puede cambiar la composición de una población, que así evoluciona y se adapta mejor al medio. Por su parte, Galton aplicó una 'selección artificial', esto es, la eliminación de características determinadas (que habrán de desaparecer en unas cuantas generaciones al aplicarse dicha técnica) de forma voluntaria y consciente, para obtener seres vivos con elementos deseados.

Los defensores de la eugenesia aseguran que esta práctica alivia el sufrimiento (al evitar que nazcan personas con malformaciones o enfermedades graves), permitiendo a la sociedad ahorrar recursos. Sus detractores, consideran que la eugenesia es contraria a la ética y creen que la manipulación de estas leyes biológicas es inmoral, debido a la aplicación que se le ha dado anteriormente en ciertas ocasiones, llegándose a extremos con efectos negativos sobre la vida humana. 

Los avances científicos y tecnológicos a lo largo de la historia, han causado revuelo en distintos sectores de la sociedad. La aversión hacia la aparición de disciplinas nuevas, puede derivarse de una deficiencia en la transmisión de la información ó porque sus promotores no establecen un equilibrio, volviéndose dañina la ciencia misma y eso, sin limitarse únicamente a la Biotecnología. 

Como reflexión, te invito a visitar los siguientes enlaces y ver el siguiente video:

Aldous Huxley.

La ciencia mal usada.

Apagar las luces

Transgénicos: ¿Mejora o riesgo?

Un Organismo Genéticamente Modificado (OGM), coloquialmente llamado "transgénico" es un organismo vivo (puede ser una planta, un animal, hongo, bacteria o alga, por mencionar algunos) que ha recibido genes de otra especie, a través de procedimientos de ingeniería genética, con la finalidad de modificar sus características o propiedades, estando excluídos los genomas humanos.

Hasta ahora, hay dos usos de los organismos transgénicos: la liberación al ambiente (en ecosistemas terrestres o acuáticos) y la producción de medicamentos o uso confinado, en la que no hay una liberación intencionada al ambiente.

El área de ingeniería genética de mayor expansión es la agricultura. Actualmente se han modificado genéticamente plantas como el maíz, algodón. arroz, soja, papa por mencionar algunos con el fin de hacerlos más resistentes al clima, a las plagas de los insectos, a los herbicidas, a los virus, o para mejorar sus nutrientes (vitaminas, proteínas), permitiendo de dicha manera, reducir el empleo de fertilizantes y la mejora de la productividad.

En el futuro, la industria alimenticia también se verá beneficiada por los cultivos transgénicos, mediante vegetales que mejorarán la calidad alimenticia (ya sea porque mejora su contenido nutricional, las características de procesamiento o almacenamiento del cultivo) o la posibilidad de utilizar plantas para producir moléculas de interés económico.

Dentro de esta temática se han sucitado algunos mitos alrededor de esta temática que, al realizarse distintos estudios se han desmentido, pero todavía hay efectos que habrán de analizarse para generar menos dificultades a generaciones futuras. 

Te invito a que visites los siguientes enlaces para que amplíes tus conocimientos y estés al día de lo que rodea al tema de los transgénicos:

Mitos y verdades sobre los transgénicos.

Biotecnología: Mitos y realidades.

En el siguiente video se ilustra la obtención de una planta con un objetivo fijo, de manera clara y sencilla.

Apagar las luces

Proyecto Genoma Humano

El Genoma debe ser entendido como la totalidad de la información genética almacenada en el ADN de las células. Cada persona tiene su propio genoma, el cual guarda una gran similitud (99,8%) con todos los de su propia especie y tan sólo se diferencia de la del chimpancé en algo más del 1%. Esa información, que se encuentra almacenada en todas y cada una de sus células y que le define e identifica como ser único e independiente, es lo que conocemos como su patrimonio genético o genoma     ( Aliño y Grisolia, 2000).

El genoma humano, puede compararse a un gran libro, que contiene las instrucciones que habrán de determinar las características físicas y en parte psicológicas e intelectuales del individuo.

El Proyecto Genoma Humano se puso en marcha el 1 de Octubre de 1990, considerado como el proyecto científico más importante de todos los tiempos.

El Proyecto Genoma Humano intenta determinar en qué cromosoma, y dentro de éstos en qué lugar se encuentra ubicado cada gen (unidad principal en la transformación de las características hereditarias).

Los objetivos perseguidos con el Proyecto Genoma Humano son múltiples:

• Identificar los aproximadamente 30.000 genes en el ADN humano.
• Determinar la secuencia de tres billones de bases.
• Guardar la información generada en bases de datos.
• Mejorar las herramientas de análisis de datos.
• Transferir tecnologías al sector privado.
• Analizar los aspectos éticos, legales y sociales aparejados al proyecto.

Entre las áreas donde más impacto tiene se encuentra la ingeniería, la computación, la matemática, la sociología, la ética, el derecho, la educación, la medicina nuclear, la farmacéutica e incluso la educación.  En el caso específico de la farmacéutica, su aplicación va orientada a la invención de una nueva generación de medicamentos y la venida de una planificación estratégica de prevención.

Para saber más, se sugiere visitar los siguientes enlaces:

Proyecto Genoma Humano.

El Proyecto Genoma Humano por Noguera y Ruiz (2000).

Ingeniería Genética: ¿Una obra de arte?

Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de información, que se encuentra almacenada en una macromolécula: el ADN. El ADN se divide en sub-unidades llamadas genes, que habrán de controlar todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción.

Una de las propiedades más importantes del ADN, es la capacidad de dividirse y fusionarse con el ADN de otro individuo de la misma especie para lograr una descendencia diversificada. Otra particularidad de esta molécula es su universalidad, no importa lo diferente que sean dos especies, el ADN que contengan será de la misma naturaleza: ácido nucleico (Obeso, 2010). 

La ingeniería genética es una parte de la biotecnología que se basa en la manipulación genética de organismos con el propósito de obtener cambios positivos y favorables en descendientes directos y que dichos cambios se conserven en generaciones futuras.

Sus aplicaciones son numerosas, destacándose en el campo de la medicina, la industria y la alimentación. Como aplicación inmediata de la ingeniería genética se pueden ver algunos ejemplos de beneficios que genera el perfeccionamiento de dicha técnica:

• Producción de alimentos. Utilización de un gen artificial para crear un nuevo tipo de jitomate con buen sabor, con mayor duración de tiempo de conservación y que presenta retraso en su proceso de putrefacción.
• Producción de medicinas. Producción de insulina en grandes cantidades; quien la necesita, la puede comprar en la farmacia.
• Mejoramiento del ambiente. Se han obtenido bacterias que se alimentan de petróleo, siendo útiles para limpiarlo en caso de derrames y así disminuir los daños a ecosistemas marinos y costeros.

Donatello Getsemaní, un notable artista plástico, compara el arte con la ingeniería genética. Donatello señala que aunque no ha logrado realizar su sueño de ser un ingeniero genético, hace la analogía de que el ser artista es como jugar a ser Dios, pero sobre lienzo y papel. Dicha afirmación ha causado revuelo y polémica en la sociedad, no porque lo haya expresado únicamente Donatello, creando cierta aversión o rechazo hacia los avances tecnológicos por la falta o incorrecta forma de transmitir el conocimiento.

Rifkin (2009), hace una reflexión en su libro "El siglo de la Biotecnología" sobre la ingeniería genética y  menciona: 

¿Quién podría opornerse a que la ingeniería produzca plantas y animales que alimenten un mundo hambriento? ¿Quién objetaría a que la ingeniería crease nuevas formas de energía biológica que sustituyesen a las menguantes reservas de combustibles fósiles? ¿Quién protestaría porque se introdujeran unos microbios nuevos que devorasen los desechos tóxicos y otras formas de contaminación química? ¿Quién rechazaría que la ingeniería genética eliminase enfermedades que discapacitan?

Para saber más te invito a que visites el siguiente enlace:

Ingeniería Genética

En el siguiente video se presenta el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología de Cuba y los avances que han logrado hasta hoy en día:

Apagar las luces

Primer acercamiento: La célula

En el siguiente video se muestra un repaso acerca del funcionamiento de la célula, el cual es la base en la que la Biotecnología se apoya para obtener bienes y servicios.

Apagar las luces

Una de las ciencias en las que se apoya la Biotecnología es la Biología, que es el estudio de la vida. La unidad básica de la vida es la célula. Los biólogos estudian la estructura y el funcionamiento de la célula: lo que hacen las células y el cómo lo hacen. Los biotecnólogos usan esta información para el desarrollo de nuevos productos o avances tecnológicos.  Un ejemplo es el caso de la biomedicina, en la cual los investigadores utilizan sus conocimientos de los genes, proteínas y partes de la célula para identificar las diferencias existentes entre células patológicas y sanas; de ahí que se puede entender el modo en que se alteran las células patológicas y la manera de actuar sobre dichas alteraciones, teniendo así una mayor capacidad de desarrollar pruebas diagnósticas, dispositivos y tratamientos médicos innovadores.

Para saber más sigue este enlace: 

De la biología a la biotecnología

La ciencia

La Biotecnología: Origen Ancestral

La Biotecnología, en un sentido amplio se puede definir como la aplicación o uso de organismos, componentes o sistemas biológicos para la obtención de bienes y servicios (Iáñez, 2005). La humanidad ha estado realizando esto desde hace miles de años, sin llamarlo propiamente 'Biotecnología'.

Como tal, podemos distinguir como comienzos de esta ciencia:

• La domesticación de plantas y animales en el período Neolítico.
• Las civilizaciones Sumeria y Babilónica (6000 años a.C.) ya conocían cómo elaborar cerveza.
• Los egipcios ya sabían fabricar pan a partir del trigo hacia el 4000 a.C.
• La fabricación de queso, cultivo de champiñones, alimentos y bebidas fermentadas y tratamiento de aguas residuales, son sólo otros ejemplos de procesos biotecnológicos de modo empírico desde la antigüedad.

La Biotecnología tiene un enfoque multidisciplinario (apoyándose en varias ciencias y disciplinas como biología, bioquímica, genética, agronomía, ingeniería, física, química, entre otras) que repercute principalmente en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería entre otros campos.

A través de la historia y más próximo a nuestros tiempos, se han destacado varios personajes influyentes en esta ciencia:

• Gregor Mendel: Considereado por sus estudios, como el padre de la genética.
• Louis Pasteur: Realizó descubrimientos importantes en química y microbiología.
• Franklin, Watson y Crick: Descubridores de la estructura del ADN.
• Beadle y Tatum: Descubridores de que los rayos X producían mutaciones en mohos y tras varios experimentos llegaron a la hipótesis "un gen, una enzima".

Te invito a que visites el siguiente enlace para saber más acerca de la Biotecnología y sus aplicaciones:

Biotecnología y bioseguridad agropecuaria en la Argentina.

En el siguiente video se explica de manera global el origen, historia y aplicaciones de esta ciencia de forma general y sencilla.

Apagar las luces

¿Y tú, a qué te dedicas?

 Esta pregunta es muy común a la hora de entablar una conversación cuando recién conoces a alguien, pero sin emplear el término ‘común’ de manera despectiva, la respuesta que nuestro interlocutor espera es algo conocido, algo simple, algo ordinario y de dominio general. 

La respuesta esperada podría ser “contador”, “médico”, “administrador” ó “abogado” y quizás, la siguiente pregunta sería, cómo vamos progresando en nuestra profesión y dónde laboramos; de ahí  que la conversación se vuelve más abierta y la profesión pasa a segundo plano. Pero, ¿Qué pasaría si la respuesta fuera “soy Ingeniero Biotecnólogo”?

Por experiencia personal, puedo decir que al verme en dicha situación, no ha sido de lo más favorable responder a tal cuestión, ya que la comunicación de manera casi instantánea se corta y en el mejor de los casos, se me ha cuestionado de qué se trata o qué es lo que se hace y en mi intento de emplear palabras no tan rebuscadas, no consigo despertar el interés de mi oyente.

Otro matiz detectado en cuanto a mi profesión, es que quiénes me conocían antes de elegir mi carrera, me han escuchado hablar de las distintas aplicaciones de las Biotecnología y al ser una ciencia de un amplio panorama, se siguen preguntando que es lo que en verdad hago.

Hoy en día, el Internet es una herramienta que ha venido a generar un impacto en muchos rubros, siendo uno de ellos el de la información y es por ello, que me he valido de este medio para dar conocer la Biotecnología de una manera sencilla y simple, percatándome que sí existen muchas fuentes de información sobre ésta, pero por lo general, la mayoría emplea tecnicismos ó palabras clave que no son del dominio público, volviéndose ‘indigerible’ para quien no esté familiarizado con el vocabulario.

En las siguientes entradas, podremos ir conociendo más acerca de esta ciencia, de la cual algunos aseguran, que el siglo XXI le corresponde por todos los avances tecnológicos que surgen como respuesta a los desafíos que, día con día, se van presentando en nuestra vida cotidiana.