Como un detective en su día libre, Juan David Guzmán nunca pierde de vista lo que podría ser una pista para su caso. En su tiempo de ocio prefiere pasear por los senderos del bosque seco tropical del Caribe colombiano, siempre atento a la posible aparición fortuita de una hojita en forma de corazón en la que se ha centrado su investigación desde hace varios años. 

Guzmán no es un investigador policial, sino un profesional en química que se dedica a estudiar las plantas piperáceas, familiares de la pimienta. Él cree que en sus hojas acorazonadas podrá hallar nuevas curas para la tuberculosis, una infección bacteriana de los pulmones que causa alrededor de dos millones de muertes al año en el mundo.

A lo largo de la última década Guzmán se ha dedicado a buscar moléculas antituberculosas en la flora colombiana. Una cruzada que este doctor en biología y magíster en ciencias químicas ha emprendido como respuesta a la falta de investigación de las compañías farmacéuticas sobre la enfermedad, y que ha traído como consecuencia que los medicamentos sean los mismos desde hace más de cuatro décadas. Esto representa un gran problema, pues las bacterias que producen la tuberculosis, en su afán por sobrevivir, evolucionan a una velocidad superior a la que lo hacen los humanos, y por consiguiente los fármacos disponibles estarán obsoletos en pocos años.

Para el académico, el poco interés de las grandes empresas en encontrar nuevas curas se debe a que la tuberculosis ha adquirido un estigma de “enfermedad de pobres”: se presenta en gran medida en poblaciones con alto índice de desnutrición, condición que propicia su aparición al debilitar el sistema inmune. “Aquel que no tiene para comer no tiene para pagar su medicamento, por lo que el desarrollo de fármacos para tratar enfermedades del tercer mundo no es rentable”, explica Guzmán, quien es profesor del departamento de Química y Biología de la Universidad del Norte.

La respuesta puede estar en las plantas

El profesor ha encontrado que las sustancias que podrían generar nuevas curas para la tuberculosis están en distintos puntos clave de biodiversidad en Colombia, como la Sierra Nevada, el Chocó, el Amazonas y sobre todo el bosque seco tropical en el Caribe. Las plantas de estas zonas son posibles repositorios de quién sabe cuántas moléculas activas contra la enfermedad.

Aunque cualquier planta se puede investigar para encontrar beneficios médicos, el profesor indica que es preferible buscar antecedentes en reportes de médicos tradicionales que han usado plantas con fines terapéuticos. “Estudiar las propiedades químicas de una planta es un proceso costoso, por eso investigamos aquellas de las que ya sabemos algo. Pero también se puede hacer empíricamente. A veces es cuestión de serendipia. Si uno no lo hace, eso no se va a descubrir solo”.

Del bosque seco tropical, en poblaciones atlanticenses como Megua, Galapa y Luruaco, Guzmán ha extraído y estudiado plantas como las piperáceas, el totumo, el níspero y el abrojo. Todas han demostrado tener actividad contra la tuberculosis. Las especies con que ha tenido más éxito son las piperáceas, una familia de plantas que aparece en todas las regiones tropicales del planeta y cuya especie más conocida es la Piper nigrum o pimienta negra, usada desde tiempos inmemoriales.  

En Colombia hay una altísima diversidad de especies de Piper. Algunas de ellas pican como la pimienta y otras son utilizados por comunidades locales no como condimento, sino para fines medicinales. “Es muy común que la usen para curar mordeduras de serpiente, en cataplasma para bajar la fiebre, como anestésico o como analgésico”, explica Guzmán.

En el país existen más de 300 especies, de las cuales muchas nunca se han estudiado luego de ser descubiertas. En el Atlántico hay principalmente tres: Piper marginatum, Piper tuberculatum y Piper piojoanum, en las que Guzmán y su equipo investigador han trabajado en busca de actividad antituberculosa. Los resultados han sido positivos para dos de estas.

La química del asunto

En cada salida de campo Guzmán recoge las plantas que llaman su atención por la particularidad de su forma y su olor, y pregunta a los lugareños por los usos medicinales que les dan. Como no es botánico y su conocimiento de familias, géneros y especies no es el más amplio, él envía a un herbario una muestra de cada planta que recolecta para su identificación, clasificación y registro, necesarios al momento de hacer públicas las investigaciones.

En el laboratorio de Fitoquímica de Uninorte, Guzmán separa las partes de las plantas: raíz, flores, hojas, tallo; cada una la deja secar y la introduce en frascos distintos con un solvente, generalmente etanol. Tras evaporar el solvente, de allí obtiene una serie de extractos en los cuales realiza un análisis inicial de actividad antituberculosa, colocándolos en presencia de la bacteria.

En estos ensayos trabaja con la Mycobacterium bovis BCG, una bacteria tuberculosa no patogénica, es decir, que no produce la enfermedad en humanos. La misma que se utiliza para vacunar a recién nacidos, ya que les permite desarrollar anticuerpos ante la exposición de una bacteria tuberculosa virulenta.

“Lo que hago es que pongo a crecer la bacteria y luego en algún momento cuando está creciendo le agrego un poquito del extracto a una concentración determinada para ver si la bacteria sigue creciendo o si paró de crecer. Si se detuvo es porque definitivamente hay un compuesto químico que está inhibiendo el crecimiento de la bacteria”, detalla el investigador.

El ensayo se hace simultáneamente con extractos de distintas partes de plantas, las cuales son probadas en diferentes concentraciones, y aquellas que inhiban a la bacteria con una menor concentración son estudiadas más a fondo. Cada extracto puede tener cientos de compuestos distintos, por lo que es fraccionada para determinar en qué porción está la actividad biológica que contrarresta a la bacteria. 

Esto se realiza a través de las llamadas columnas cromatográficas, que utilizan distintos solventes para separar los compuestos de acuerdo con su polaridad. Cada una de las fracciones que produce este procedimiento se evalúa con la bacteria. Las que son más efectivas inhibiendo el crecimiento del microorganismo se vuelven a fraccionar hasta que se obtiene un compuesto químico puro; una molécula identificable mediante técnicas espectroscópicas, como la resonancia magnética nuclear, lo cual permite conocer su estructura química. “Es como ser un detective”, ilustra Guzmán. “Tener que ir mirando con una lupa a ver dónde específicamente es que están los compuestos activos que evitan que la bacteria crezca”.

Una vez se siente satisfecho con el compuesto que ha hallado lo envía a University College London (UCL), en donde realizó sus estudios de doctorado y mantiene una colaboración con varios colegas para realizar el ensayo con una cepa virulenta de la bacteria. “Como control positivo usamos un antibiótico que se llama isoniacida, que se utiliza como un medicamento para tratar la tuberculosis. Este inhibe el crecimiento de la bacteria a una concentración de 0,1 microgramos por mililitro. A eso queremos llegar más o menos”.

Este procedimiento es el mismo para cualquier planta, pero es una actividad que implica una gran inversión en tiempo y dinero: “Cada uno de los solventes cuesta 500 000 pesos. Además, hay que comprar los materiales, la vidriería, reactivos y consumibles de laboratorio”, explica el profesor. “Esto solo se puede hacer inscribiendo los proyectos en convocatorias nacionales e internacionales”.

El verdadero problema de la tuberculosis

La tuberculosis es una enfermedad infecciosa causada por bacterias pertenecientes al complejo Mycobacterium tuberculosis. Hay cinco especies de esta bacteria que se caracterizan por el huésped que atacan. Unas optan por los simios y roedores, otras prefieren a los bovinos, y hay otra más que ataca principalmente a los humanos.

Generalmente, cuando un paciente sufre una infección común, como Staphylococcus aureus, o una infección de enterobacteria, toma antibióticos por una o dos semanas y la infección se va automáticamente. En el caso de la tuberculosis el tratamiento con antibióticos puede durar seis meses e incluso años. Ese tiempo largo de terapia ocasiona que los pacientes no completen el tratamiento, lo que genera la aparición de cepas resistentes.

“Hay un incremento en el número de cepas resistentes en el mundo. Tanto así que hace unos años en Irán, India e Italia se reportaron cepas panresistentes (resistentes a todo). Los antibióticos no les hacen ni cosquillas. Por eso es que estamos buscando nuevos compuestos que puedan inhibir esa bacteria”, apunta el académico.

Pero las dificultades van mucho más allá, como descubriría Guzmán mientras culminaba su doctorado en Londres. “Siempre pensé que el principal problema era su resistencia a múltiples medicamentos, pero el asunto no es tanto ese, sino la diseminación que tiene esta enfermedad”, dice y explica que el Mycobacterium tuberculosis es capaz de hibernar, es decir, de entrar a un estado refractario en el que su metabolismo baja al mínimo tal como un oso, que mantiene únicamente los procesos químicos que le permiten seguir con vida. “La bacteria espera a que su huésped humano presente una baja en sus defensas”, explica.

Es por ello que la tuberculosis es la principal causa de muerte de pacientes con VIH (virus de inmunodeficiencia humano) y representa un peligro para personas que reciben trasplantes de órganos, quienes deben deprimir su sistema inmune para no rechazar el nuevo órgano. Esta enfermedad se relaciona también, como ya se mencionó, con la malnutrición y también con el hacinamiento, por lo que es común observarla con mayor frecuencia, por ejemplo, en la población carcelaria.

La Organización Mundial de la Salud afirma que una de cada tres personas en el mundo tiene el bacilo tuberculoso en los pulmones, en estado refractario. Y de ese tercio, la décima parte generará en su vida la tuberculosis activa e infecciosa, que puede contaminar a otros seres humanos.

Esto equivale aproximadamente a 240 millones de personas, una cifra que hace más preocupante el que todavía no contemos con avances y curas renovadas para la tuberculosis; lo mismo que sucede para las llamadas enfermedades desatendidas, que afectan a las poblaciones más pobres del mundo. Malaria, chagas, leishmaniasis, tripanosomiasis, esquistosomiasis, son algunos de los otros padecimientos que, según Guzmán, han sido ignorados por los grandes emporios de la salud en favor del alzhéimer, el cáncer, las enfermedades neurodegenerativas y la obesidad.

“La tarea la hemos venido haciendo nosotros, desde la academia”, sentencia Guzmán, consciente de que todavía tiene muchos obstáculos que superar para desarrollar estos medicamentos en el país. También sabe que el recurso natural está ahí y el Caribe colombiano es un paraíso con gran cantidad de piperáceas que aún no se conocen en el bosque seco tropical relicto entre Atlántico y Bolívar, en los dominios del mico tití.

Guzmán tiene la voluntad para continuar recorriendo estos bosques secos del Atlántico, como un detective, o más bien, un químico en su día libre, buscando esa especie de plantas no descubiertas y sus hojitas acorazonadas de las que espera algún día extraer una nueva y urgente cura para la tuberculosis.