Bacteriófagos

Los bacteriófagos fueron sospechados por Frederick W. Twort en Gran Bretaña (1915) y descubiertos por Félix d'Hérelle en Francia (1917), quien acuñó el término bacteriófago, que significa "devorador de bacterias", para describir la capacidad bactericida del agente. Los bacteriófagos también infectan a los organismos procariotas unicelulares conocidos como arqueas  que son microorganismos unicelulares procariotas que no tienen núcleo ni orgánulos internos y aunque parecen bacterias, poseen diferencias clave en sus membranas y genética.

 

Frederick William Twort (1877-1950) un bacteriólogo inglés, supuestamente fue el descubridor original en 1915 de los bacteriófagos. Existía una imposibilidad para cultivar el bacilo de la lepra en el laboratorio y Twort sospechaba que el bacilo de la lepra tenía una estrecha relación con el bacilo de la tuberculosis, que sí se podía cultivar. Twort incorporó bacilos de la tuberculosis muertos al medio de cultivo y logró cultivar la lepra. La sustancia esencial que aportaba el bacilo de la tuberculosis y que faltaba en el medio resultó ser la vitamina K. FW Twort Estudió medicina en el Hospital St Thomas's de Londres, luego trabajó en el Instituto Brown para Animales y fue profesor de bacteriología en la Universidad de Londres. Entonces investigó  una infección intestinal crónica del ganado(la enfermedad de Johne). Al igual que con la lepra, el bacilo de Johne no podía cultivarse en medios de cultivo comunes y la incorporación de bacilos tuberculosos muertos al medio resultó también exitosa. El bacilo de Johne se había cultivado por primera vez. 

 

Twort y su hermano, el Dr. CC Twort, llevaban años intentando cultivar virus en medios artificiales con la esperanza de encontrar un virus no patógeno. En 1914, Twort se propuso identificar una "sustancia esencial" que permitiría al virus vaccinia crecer in vitro . Experimentos posteriores demostraron que el agente podía atravesar filtros de porcelana y que requería bacterias para su crecimiento. Twort había descubierto la mayoría de las características esenciales de los bacteriófagos, aunque sostenía la idea de que el principio no era una forma de vida separada, sino una enzima secretada por las bacterias. Twort publicó estos resultados en The Lancet en 1915 y denominó al contagio “agente bacteriolítico, pero sus descubrimientos fueron ignorados hasta cuando el investigador franco-canadiense Félix d'Herelle descubrió los fagos de forma independiente. 

 

Twort ya no pudo continuar con su investigación, y respondió: “Pasó algún tiempo después del final de la guerra antes de que realmente tuviera tiempo libre para continuar la investigación, pero para entonces la mayoría de los detalles adicionales del fenómeno ya habían sido publicados por otros investigadores bajo el título de "el bacteriófago". Así que pasé a otro trabajo”. Esta excusa es desconcertante, ya que, en 1919, la investigación sobre bacteriófagos aún estaba en sus inicios.

 

Tras la guerra, el recién formado Comité de Investigación Médica (Consejo) complementó el salario de Twort como profesor universitario con una beca anual. Twort y otros querían utilizar estos agentes bacteriolíticos para curar enfermedades bacterianas en humanos y animales. Cuando esto resultó infructuoso, Twort retomó su idea original de que los propios agentes bacteriolíticos necesitaban un factor adicional (esencial) de naturaleza más excepcional para satisfacer sus necesidades fundamentales. Buscó una sustancia que permitiera a los virus crecer independientemente de otras formas de vida (es decir, un organismo huésped ) y, al no tener éxito, intentó demostrar que las bacterias evolucionaron a partir de virus. Fue elegido miembro de la Royal Society en mayo de 1929, pero Twort nunca volvió a publicar trabajos de importancia seria. El 19 de noviembre de 1931, el Senado de la Universidad de Londres le otorgó el título de Profesor de Bacteriología. Su laboratorio fue destruido por una bomba en 1944. La Universidad de Londres aprovechó esta oportunidad para privar a Twort de su puesto y sus instalaciones de investigación. Se le permitió guardar el equipo de investigación en su casa de Camberley. Twort falleció el 30 de marzo de 1950.

 

En 1917, el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Hérelle(1873-1949), trabajando en el Instituto Pasteur de París, descubrió los bacteriófagos: virus invisibles que infectan y destruyen bacterias específicas. En 1917, el microbiólogo franco-canadiense Félix d'Hérelle, trabajando en el Instituto Pasteur de París, descubrió los bacteriófagos: virus invisibles que infectan y destruyen bacterias específicas. Este hallazgo dio origen a la terapia fágica para combatir infecciones.  Identificó un microbio antagónico capaz de eliminar el bacilo de la disentería. Acuñó el término bacteriófago, que significa "devorador de bacterias". Propuso usar estos virus como tratamiento natural contra enfermedades infecciosas humanas.

Los bacteriófagos, son organismos que se encuentran en todo el mundo, en diversos entornos, y se reconocen como uno de los agentes biológicos más abundantes del planeta. Son las partículas biológicas más abundantes en el agua y el segundo componente más abundante de la biomasa terrestre, después de los procariotas. Los bacteriófagos que infectan a las bacterias también pueden infectar a los miembros del dominio Archaea. Los bacteriófagos son diversos en su forma, tamaño y organización del genoma, dependiendo del tipo de bacteria que infectan, pero la composición básica permanece invariable. La forma, el tamaño y la estructura de los diferentes bacteriófagos varían según el tipo de bacteriófago. Todos los bacteriófagos constan de un genoma de ácido nucleico que está encerrado dentro de una envoltura de proteínas de la cápside codificadas por el fago y la estructura de la cabeza de los diferentes fagos puede variar, ya que el tamaño de los fagos oscila entre 24 y 200 nm de longitud.

Un bacteriófago típico posee una estructura compleja con una cabeza y una cola. Se compone principalmente de ácido nucleico y una cubierta de proteínas. Las formas más sencillas pueden ser icosaédricas o filamentosas, pero el modelo más estudiado cuenta con las siguientes partes: (Ver) La Cabeza (Cápside): tiene una forma icosaédrica (de múltiples caras) o alargada y está formada unidades de proteína que guardan y protege el material genético (ADN o ARN). Posee un Cuello o Collar que une la cabeza con la estructura de la cola y actúa como una válvula de control. La Cola es un tubo hueco que funciona como un canal, que en los fagos complejos, está rodeado por una vaina contráctil que se estira o se encoge para inyectar el virus. Existe también una Placa Basal la cual se ubica al final de la cola y sirve como base de apoyo sobre la pared de la bacteria. Existen Fibras y Espículas de la Cola, especie de fibras largas que funcionan como "patas" que son sensores para reconocer los puntos exactos de la superficie de la bacteria huésped para la unión inicial.

Los virus que infectan bacterias (bacteriófagos) usan dos caminos para multiplicarse: el ciclo lítico destruye la célula huésped de inmediato, mientras que el ciclo lisogénico oculta el material genético viral dentro del ADN de la bacteria por un tiempo sin dañarla. (Ver) El ciclo Lisogénico, es un “Estado Oculto”, ya que el virus une su ADN al ADN de la bacteria y se queda dormido o inactivo. No destruye a la célula de inmediato. el ciclo lisogénico no produce la lisis inmediata de la célula huésped. Los fagos capaces de experimentar la lisogenia se conocen como “fagos templados”. Su genoma viral se integra con el ADN del huésped y se replica junto con él de forma relativamente inofensiva, o incluso puede establecerse como un plásmido. El virus permanece latente hasta que las condiciones del huésped se deterioran, quizás debido al agotamiento de nutrientes; entonces, los fagos endógenos (conocidos como profagos) se activan. En este punto, inician el ciclo reproductivo, que resulta en la lisis de la célula huésped. Dado que el ciclo lisogénico permite que la célula huésped continúe sobreviviendo y reproduciéndose, el virus se reproduce en toda la descendencia de la célula. Un ejemplo de bacteriófago que sigue el ciclo lisogénico y el ciclo lítico es el fago lambda de E. coli.

Finalmente, los virus que infectan células vegetales o animales también pueden experimentar periodos prolongados de inactividad en la producción de viriones. Un ejemplo son los virus del herpes animal, incluidos los virus del herpes simple, que causan herpes oral y genital en humanos. En un proceso denominado latencia, estos virus pueden permanecer en el tejido nervioso durante largos periodos sin producir nuevos viriones, para luego abandonar la latencia periódicamente y causar lesiones en la piel donde el virus se replica. Si bien existen similitudes entre la lisogenia y la latencia, el término ciclo lisogénico se suele reservar para describir los bacteriófagos.

 

Maracaibo, jueves 27 de agosto del año 2026