VII. LA MEDICINA MODERNA (SIGLOS XIX Y XX)
LO QUE se conoce como medicina moderna tiene ra�ces muy antiguas en la historia, que se han intentado resumir en las p�ginas anteriores. Pero es a partir de la segunda mitad del siglo XIX en que la medicina cient�fica se establece en forma definitiva como la corriente principal del conocimiento y la pr�ctica m�dica.
Naturalmente, muchas otras medicinas continuaron ejerci�ndose, aunque cada vez m�s marginadas conforme la cultura occidental avanzaba y se extend�a. El surgimiento de Alemania como una naci�n unificada bajo la f�rrea direcci�n de Bismarck se acompa�� de un gran desarrollo de la medicina, que la llev� a transformarse en uno de los principales centros m�dicos de Europa y que no declin� sino hasta la primera Guerra Mundial.
As� como en el siglo XVIII y en la primera mitad del XIX los estudiantes iban a Par�s, despu�s de 1848 empezaron a viajar cada vez m�s a las universidades alemanas y en especial a Berl�n. Varias de las m�s grandes figuras de la medicina de la segunda mitad del siglo XIX trabajaban y ense�aban en Alemania, como Virchow, Koch, Helmholz, Liebig, Von Behring, R�ntgen, Ehrlich y muchos m�s. Varias de las teor�as m�s fecundas y de los descubrimientos m�s importantes para el progreso de la medicina cient�fica se formularon y se hicieron en esa �poca, muchos de ellos en Alemania. Sin embargo, despu�s de la primera Guerra Mundial, pero especialmente despu�s de la segunda Guerra Mundial, Europa qued� tan devastada que el centro de la medicina cient�fica se mud� a los pa�ses aliados, y en especial a los Estados Unidos.
A continuaci�n se han seleccionado algunos de los avances que, a partir de
la segunda mitad tad del siglo XIX, han completado la transformaci�n
de la medicina en una profesi�n cient�fica.
LA TEOR�A DE LA PATOLOG�A CELULAR
Esta teor�a general de la enfermedad fue formulada por Rudolf Virchow (1821-1902)
en 1858 y constituye una de las generalizaciones m�s importantes y fecundas
de la historia de la medicina. Virchow naci� en Schiwelbein, estudi� medicina
en el Friedrich-Wilhelms Institut (escuela m�dico-militar) de Berl�n, donde
se gradu� en 1843. Particip� en la revoluci�n de 1848 contra el gobierno y en
1849 fue nombrado profesor de patolog�a en la Universidad Main, de W�rzburg.
Permaneci� siete a�os en esa ciudad, al cabo de los cuales regres� con el mismo
cargo a la Universidad de Berl�n. Dos a�os despu�s dict� 20 conferencias que
fueron recogidas por un estudiante y publicadas el 20 de agosto del mismo a�o
(1858), con el t�tulo de Die Cellularpathologie (La patolog�a celular).
Virchow tom� el concepto reci�n introducido por Schleiden y Schwan de que todas
los organismos biol�gicos est�n formados por una o m�s c�lulas, para plantear
una nueva teor�a sobre la enfermedad. Tres a�os antes ya hab�a publicado sus
ideas al respecto en sus famosos Archiv, donde escribi�:
| No importa cu�ntas vueltas le demos, al final siempre regresaremos a la c�lula. El m�rito eterno de Schwann no descansa en su teor�a celular [...] sino en su descripci�n del desarrollo de varios tejidos y en su demostraci�n de que este desarrollo (y por lo tanto toda actividad fisiol�gica) es al final referible a la c�lula. Si la patolog�a s�lo es la fisiolog�a con obst�culos y la vida enferma no es otra cosa que la vida sana interferida por toda clase de influencias externas e internas, entonces la patolog�a tambi�n debe referirse finalmente a la c�lula. |
Figura 29. Rudolf Virchow (1821-1902).
Las bases te�ricas de la patolog�a celular son muy sencillas: las c�lulas constituyen las unidades m�s peque�as del organismo con todas las propiedades caracter�sticas de la vida, que son: i) elevado nivel de complejidad, ii) estado termodin�micamente improbable mantenido constante gracias a la inversi�n de la energ�a necesaria, iii) recambio metab�lico capaz de generar esa energ�a y iv) capacidad de autorregulaci�n, regeneraci�n y replicaci�n. En consecuencia, las c�lulas son las unidades m�s peque�as del organismo capaces de sobrevivir aisladas cuando las condiciones del medio ambiente son favorables; los organelos subcelulares, membranas, mitocondrias o n�cleo, muestran s�lo parte de las propiedades vitales y no tienen capacidad de vida independiente. Por lo tanto, si la enfermedad es la vida en condiciones anormales, el sitio de la enfermedad debe ser la c�lula. Debe recordarse que en 1761 Morgagni hab�a postulado que el sitio de la enfermedad no eran los humores desequilibrados o el �nima disipada, sino los distintos �rganos internos, en vista de que se pod�an correlacionar sus alteraciones con diferentes s�ntomas cl�nicos. Cuarenta a�os despu�s, en 1801, Bichat propondr�a que el sitio de la enfermedad no eran tanto los �rganos sino m�s bien los tejidos, para explicar la afecci�n de distintos �rganos que daba lugar a manifestaciones cl�nicas similares. Finalmente, en 1858, Virchow concluy� que el sitio �ltimo de la enfermedad no era ni los �rganos ni los tejidos, sino las c�lulas.
El concepto de patolog�a celular incorpor� a la biolog�a m�s avanzada de su �poca al servicio del estudio de la enfermedad. Pronto se hizo imposible, hasta para sus m�s virulentos y anticient�ficos enemigos, rechazar un postulado tan f�cilmente demostrable en el laboratorio y de influencias tan amplias en la medicina. El uso del microscopio se estaba generalizando al tiempo que se mejoraban su �ptica y su mec�nica; simult�neamente se introdujeron nuevas t�cnicas para la preparaci�n y tinci�n de los tejidos, con lo que el diagn�stico histol�gico basado en la patolog�a celular demostr� su utilidad y se generaliz�. En pocos a�os un avance conceptual "b�sico" result� en extensa aplicaci�n "pr�ctica"; naturalmente, esto no sorprendi� a Virchow, quien estaba convencido de que todo progreso cient�fico es �til y de que todo conocimiento tiene aplicaci�n.
Hoy no resulta f�cil concebir lo grande y profunda que fue esta revoluci�n, porque desde los primeros d�as los estudiantes de medicina se enfrentan a las c�lulas en histolog�a, embriolog�a, fisiolog�a, patolog�a y otras muchas materias, de modo tan indisolublemente ligado a la estructura y a la funci�n biol�gicas que no es imaginable que alguna vez haya podido ser de otro modo.
LA TEOR�A MICROBIANA DE LA ENFERMEDAD
De todos los conceptos de enfermedad postulados a lo largo de la historia,
seguramente el m�s fant�stico es el que la concibe como resultado de la acci�n
nociva de agentes biol�gicos, en su mayor�a invisibles. Sin embargo, la idea
es muy antigua y se basa en la observaci�n de la contagiosidad de ciertas enfermedades,
registrada por primera vez por Tuc�dides (ca. 460 a.C.)
en su Historia de las guerras del Peloponeso, y a partir de entonces
por muchos otros autores; la creencia popular atribu�a estas enfermedades a
la corrupci�n del aire, a los miasmas, efluvios y las pestilencias. Ya se ha
mencionado que en el siglo XVI Fracastoro (1478-1553) se�al� que
el contagio de algunas enfermedades se deb�a a ciertas semillas y adem�s
hizo otras especulaciones sorprendentemente atinadas, pero sus ideas tuvieron
poca repercusi�n en su �poca. La primera demostraci�n directa de un agente biol�gico
en una enfermedad humana la hizo Giovanni Cosmo Bonomo (ca. 1687)
cuando describi� con su microscopio al par�sito de la sarna, el �caro Sarcoptes
scabieii, y con toda claridad le atribuy� la causa de la enfermedad; sin
embargo, su trabajo fue olvidado.
La primera prueba experimental de un agente biol�gico como causa de una enfermedad epid�mica la proporcion� Agostino Bassi (1773-1856), abogado y agricultor lombardo que estudi� leyes en la Universidad de Pavia y tambi�n llev� cursos de f�sica, qu�mica, biolog�a y medicina, que eran los que le interesaban. Debido a problemas con su vista (que lo acompa�aron toda su vida y le impidieron el uso del microscopio) renunci� a su profesi�n de abogado y se retir� a su granja en Mairago, pero su inter�s cient�fico lo llev� a estudiar la enfermedad de los gusanos de seda calcinaccio o mal del segno, que consiste en que el gusano de seda se cubre de manchas calc�reas de color blanquecino y consistencia dura y finamente granular, especialmente despu�s de que muere; la enfermedad hab�a producido da�os graves en la industria de seda de Lombard�a. Bassi invirti� 25 a�os en el estudio sistem�tico del mal del segno, los primeros ocho intentando reproducir experimentalmente la enfermedad por medio de administraci�n externa e interna de �cido fosf�rico a los gusanos, sin �xito alguno, y los restantes explorando la hip�tesis de que la causa fuera un "germen externo que entra desde fuera y crece", lo que result� correcto.
Bassi identific� al agente causal como una planta cript�gama u hongo par�sito e intent� cultivarla sin �xito in vitro. Poco despu�s G. Balsamo Crivelli la identific� como Botrytis paradoxa y la rebautiz� como B. bassiana. Bassi public� sus observaciones en el libro Del mal del segno, calcinaccio o moscardino, malattia che afflige i bachi de seta (1835), donde se consigna la naturaleza infecciosa de la enfermedad y se dan las instrucciones completas para curar a los cultivos de gusanos afectados con sustancias qu�micas que �l tambi�n descubri�.
Bassi se�al� en otras obras que ciertas enfermedades humanas: sarampi�n, peste bub�nica, s�filis, c�lera, rabia y gonorrea, tambi�n son producidas por par�sitos vegetales o animales, pero s�lo razonando por analog�a y sin aportar pruebas objetivas de sus aseveraciones.
Otro partidario de la teor�a infecciosa de las enfermedades contagiosas, todav�a m�s te�rico que Bassi, fue Jacob Henle (1809-1885), alumno de Johannes M�ller en Bonn, al que sigui� a Berl�n, y donde coincidi� como estudiante con Theodor Schwann. Henle fue un brillante profesor de anatom�a, primero en Zurich, despu�s en Heidelberg y finalmente en Gotinga, donde permaneci� hasta su muerte. En la �poca en que fue privatdozen en Berl�n se encontraba entre sus alumnos Roberto Koch, en quien tuvo gran influencia. En 1840 Henle public� su libro Pathologische Untersuchungen (Investigaciones patol�gicas), cuya primera parte ocupa 82 p�ginas y se titula Von den Miasmen und Contagien und Von den Miasmatisch-Contagi�sen Krankheiten (De las miasmas y contagios y de las enfermedades miasm�tico-contagiosas). Se trata de un comentario sobre las teor�as generadas por la segunda pandemia de c�lera que hab�a alcanzado a Europa en 1832, pero incluye las observaciones de Bassi, Schwann y Caignard-Latour (que hab�an demostrado la naturaleza viva de las levaduras responsables de la fermentaci�n), de Sch�nlein (quien describi� el agente responsable del favus, despu�s conocido como Achorium sch�nleinii), de Donn� (quien describi� la Trichomonas vaginalis) y de otros m�s. Entre otras cosas, Henle se�ala que para convencernos de que un agente biol�gico es la causa de un padecimiento es indispensable que se demuestre de manera constante en todos los casos, que se aisle in vitro de los tejidos afectados y que a partir de ese aislamiento se compruebe que es capaz de reproducir la enfermedad. Estos tres procedimientos (identificaci�n, aislamiento y demostraci�n de patogenicidad) son lo que se conoce como los postulados de Koch-Henle y que durante a�os sirvieron de gu�a (y todav�a sirven) a las investigaciones sobre la etiolog�a de las enfermedades infecciosas.
Otros precursores importantes fueron Casimir Davaine (1812-1882), el primero en sugerir el papel pat�geno de una bacteria en animales dom�sticos y en el hombre, basado en sus observaciones experimentales sobre el �ntrax, inspiradas por Pasteur, y Jean-Antoine Villemin (1827-1892), quien demostr� por primera vez que la tuberculosis es una enfermedad contagiosa (en vez de un padecimiento degenerativo con un importante componente hereditario) y logr� transmitirla experimentalmente del hombre al conejo.
La teor�a infecciosa de la enfermedad se basa en las contribuciones fundamentales de Louis Pasteur (1822-1895) y Robert Koch (1843-1910), junto con las de sus colaboradores y alumnos, que fueron muchos y muy distinguidos. Pasteur no era m�dico sino qu�mico, y lleg� al campo de las enfermedades infecciosas despu�s de hacer contribuciones cient�ficas fundamentales a la fermentaci�n l�ctica, a la anaerobiosis, a dos enfermedades de los gusanos de seda, a la acidez de la cerveza y de los vinos franceses (para la que recomend� el proceso de calentamiento a 50-60°C por unos minutos, hoy conocido como pasteurizaci�n), entre 1867 y 1881. En este �ltimo a�o Pasteur y sus colaboradores anunciaron en la Academia de Ciencias que hab�an logrado "atenuar" la virulencia del bacilo del �ntrax cultiv�ndolo a 42-43°C durante ocho d�as y que su inoculaci�n previa en ovejas las hac�a resistentes a g�rmenes virulentos, lo que procedieron a demostrar en el famoso e importante experimento de Pouilly-le-Fort, realizado en mayo de 1881, que representa el nacimiento oficial de las vacunas. Pasteur y sus colaboradores desarrollaron otras vacunas en contra del c�lera de las gallinas, del mal rojo de los cerdos, y de la rabia humana, esta �ltima la m�s famosa de todas. No s�lo se estableci� un m�todo general para preparar vacunas (que todav�a se usa) por medio de la "atenuaci�n" de la virulencia del agente biol�gico, sino que se document� de manera incontrovertible la teoría infecciosa de la enfermedad y se inici� el estudio cient�fico de la inmunolog�a. Cuando Robert Koch naci�, Pasteur ten�a 21 a�os de edad, pero entre 1878 (a�o en que Koch public� sus estudios sobre el �ntrax) y 1895 (muerte de Pasteur) los dos investigadores brillaron en el firmamento cient�fico de Europa y del resto del mundo como sus máximos exponentes. Aunque ambos contribuyeron al desarrollo de la microbiolog�a m�dica, sus respectivos estudios fueron realizados en campos un tanto diferentes, Pasteur en la fabricaci�n de vacunas y Koch en la identificaci�n de g�rmenes responsables de distintas enfermedades infecciosas.
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Figura 30. Los creadores de la teoría infecciosa de la enfermedad: a) Louis Pasteur (1822-1895); b) Robert Koch (1843-1910).
A Koch se le conoce principalmente como el descubridor del agente causal de
la tuberculosis, el Mycobacterium tuberculosis, pero con toda su importancia,
�sa no fue su contribuci�n principal a la teor�a infecciosa de la enfermedad,
sino sus trabajos previos acerca del �ntrax y las enfermedades infecciosas traum�ticas,
que realiz� cuando era m�dico de pueblo en Wollstein. Respecto al �ntrax, Koch
demostr� experimentalmente la transformaci�n de bacteria en espora y de espora
en bacteria, lo que explica la supervivencia del germen en condiciones adversas
(humedad y fr�o); y en relaci�n con las enfermedades infecciosas, reprodujo
en animales a seis diferentes, de las que aisl� sus respectivos agentes causales
microbianos. Koch se�al�:
| La frecuente demostraci�n de microorganismos en las enfermedades infecciosas traum�ticas hace probable su naturaleza parasitaria. Sin embargo, la prueba s�lo ser� definitiva cuando demostremos la presencia de un tipo determinado de microorganismo par�sito en todos los casos de una enfermedad dada y cuando adem�s podamos demostrar que la presencia de estos organismos posee n�mero y distribuci�n tales que permiten explicar todos los s�ntomas de la enfermedad. |
Estas palabras recuerdan los postulados de Henle, su maestro. Koch fue nombrado profesor de higiene en la Universidad de Berl�n y ah� tuvo muchos alumnos que luego se hicieron famosos, como Loeffler, Gaffky, Ehrlich, Behring, Wassermann y otros m�s. Todos, junto con los alumnos de Pasteur, contribuyeron a la consolidaci�n de la teor�a infecciosa de la enfermedad. El conocimiento de la etiolog�a infecciosa de una enfermedad establece de inmediato el objetivo central de su tratamiento, que es la eliminaci�n del par�sito. Esto fue lo que persiguieron Pasteur con sus vacunas, Koch con su tuberculina, Ehrlich con sus "balas m�gicas", Domagk con sus sulfonamidas, Fleming con su penicilina, y es lo que se persigue en la actualidad con los nuevos antibi�ticos.
El descubrimiento de los antibi�ticos se inici� con la observaci�n de Pasteur
y otros microbi�logos de que algunas bacterias eran capaces de inhibir el crecimiento
de otras, y con la de Bab�s en 1885, quien demostr� que la inhibici�n se deb�a
a una sustancia fabricada por un microorganismo que se libera al medio l�quido
o semis�lido en que est� creciendo otro germen; la sustancia es un antibi�tico
aunque el t�rmino no empez� a usarse sino hasta 1940. Entre 1899 y 1913 varios
investigadores intentaron tratar infecciones generalizadas por medio de piocianasa,
sustancia antibi�tica producida por el Bacillus pyocyaneus (hoy conocido
como Pseudomonas aeruginosa) pero a pesar de que usaba varias bacterias
in vitro, result� demasiado t�xico cuando se inyect� en animales, por lo
que su uso se restringi� a aplicaciones locales para infecciones superficiales.
Al mismo tiempo, el �xito de las vacunas como profil�cticas de ciertas infecciones
y de los sueros inmunes como terap�uticos de otras, as� como los espectaculares
resultados obtenidos con compuestos arsenicales en la s�filis, desvi� la atenci�n
de los investigadores en los antibi�ticos. Fue en ese ambiente en el que se
produjo el descubrimiento de Alexander Fleming (1881-1955), escoc�s que
estudi� medicina en el hospital St. Mary's de Londres, se gradu� en 1908 y se
qued� a trabajar ah� toda su vida, dedicado a la bacteriolog�a, interesado en
las vacunas, en microbiolog�a de las heridas de guerra y su tratamiento. Despu�s
de muchas frustraciones con el uso de antis�pticos en las infecciones generalizadas,
Fleming descubri� en 1922 la lisozima, una sustancia presente en las l�grimas
y otros l�quidos del cuerpo que lisa ciertas bacterias; pero al cabo de varios
trabajos realizados por �l y otros investigadores no se encontr� la manera de
usarla en el tratamiento de las infecciones. Entonces, en 1928:
| Trabajando con distintas cepas de estafilococo se separaron varias cajas con cultivos y se examinaron de vez en cuando. Para examinarlas era necesario exponerlas al aire y de esa manera se contaminaron con varios microorganismos. Se observ� que alrededor de una gran colonia de un hongo contaminante las colonias de estafilococo se hac�an transparentes y era obvio que se estaban usando [... ] Se hicieron subcultivos de este hongo y se realizaron experimentos para explorar algunas propiedades de la sustancia bacteriol�tica que evidentemente se hab�a formado en el cultivo y se hab�a difundido al medio. Se encontr� que el caldo en el que hab�a crecido el hongo a la temperatura ambiente durante una o dos semanas hab�a adquirido marcadas propiedades inhibitorias, bactericidas y bacteriol�ticas para muchas de las bacterias pat�genas m�s comunes. |
Figura 31. Alexander Fleming (1881-1955).
Fleming identific� al hongo como Penicillium notatum y bautiz� a la sustancia antibi�tica como penicilina. Demostr� que era efectiva en contra de g�rmenes grampositivos, menos para los bacilos dift�rico y del �ntrax y no ten�a efecto sobre el crecimiento de g�rmenes gramnegativos, incluyendo la Salmonella typhi. Tambi�n demostr� que la penicilina no alteraba los leucocitos polimorfonucleares en el tubo de ensayo y que no era t�xica en ratones y conejos, por lo que la recomend� como antis�ptico de uso local en seres humanos o bien para aislar ciertos g�rmenes en el laboratorio, gracias a su capacidad para inhibir el crecimiento de otras bacterias contaminantes. Nueve a�os despu�s, en 1938, Howard Florey (1898-1968), profesor australiano de patolog�a en Oxford, con la colaboraci�n de Ernst Chain (1906-1979), bioqu�mico alem�n refugiado, y varios otros asociados, iniciaron una serie de trabajos para purificar y producir penicilina en cantidades suficientes para hacer pruebas experimentales v�lidas sobre su utilidad terap�utica.
En mayo de 1940 inyectaron ocho ratones por v�a intraperitoneal con estreptococos
y a cuatro de ellos les administraron penicilina por v�a subcut�nea; en 17 horas
los ratones controles estaban muertos mientras que los inyectados segu�an vivos
y dos de ellos 52 curaron por completo. Con otros experimentos usando estafilococos
y clostridia, que dieron los mismos resultados, Florey y sus colegas publicaron
un art�culo titulado "Penicillinas as a Chemotherapeutic Agent" e iniciaron
la parte m�s difícil de su trabajo: encontrar apoyo en la industria para
continuar produciendo el antibi�tico y explorar m�todos para hacerlo en gran
escala. Florey no tuvo suerte en Inglaterra, que estaba entonces enfrascada
en la parte m�s dif�cil de la segunda Guerra Mundial, pero viaj� a EUA
(que todav�a no entraba en la guerra) y con la ayuda de personajes influyentes
logr� que tres compa��as farmac�uticas se interesaran en la empresa. En 1942
se produjo suficiente penicilina para tratar a un paciente, en 1943 ya se hab�an
tratado 100, y en 1944 ya hab�a suficiente para tratar a todos los heridos de
los ej�rcitos aliados en la invasi�n de Europa. La penicilina fue el primero
de los antibi�ticos que alcanz� desarrollo industrial y uso universal, y fue
y sigue siendo el mejor tratamiento para varias enfermedades comunes y el �nico
para ciertos padecimientos. Pero no es una panacea, ya que hay infecciones que
no responden a ella y otras en las que los g�rmenes adquieren resistencia; adem�s,
su uso inmoderado puede tener consecuencias m�s o menos graves. Pero su descubrimiento
y sus aplicaciones abrieron la puerta a la b�squeda de nuevos antibi�ticos,
de los que la estreptomicina fue el siguiente y el m�s celebrado, por su efecto
sobre el Mycobacterium tuberculosis.
Selman A. Waksman (1888-1973), originario de Ucrania, emigr� a EUA
en 1910 y estudi� en la Universidad Rutgers, de New Brunswick. Antes de graduarse
mostr� gran inter�s en la microbiolog�a del suelo, y en especial en los actinomicetos;
despu�s de doctorarse en bioqu�mica en la Universidad de California regres�
a Rutgers y continu� trabajando en lo mismo. Poco a poco su laboratorio adquiri�
fama como uno de los mejores en el campo de la microbiolog�a del suelo, por
lo que recibi� estudiantes de muchas partes del mundo. Uno de ellos, Ren� Dubos
(1901-1982), lleg� de Par�s a estudiar con Waksman y se doctor� en 1927 con
una tesis sobre la degradaci�n del H2O2 en el suelo.
De Rutgers pas� a a trabajar con O. T. Avery (1877-1955), en el Instituto Rockefeller,
en Nueva York, y ah� logr� aislar un antibi�tico de bacterias del suelo, la
tirotricina, una mezcla de polip�ptidos demasiado t�xica para administrarla
por v�a parenteral. De todos modos, su descubrimiento estimul� a Waksman y a
sus colaboradores, quienes iniciaron la b�squeda sistem�tica de antibi�ticos
en los microorganismos del suelo .
El primer resultado de estos estudios fue la actinomicina, obtenida por Waksman y Woodruff en 1940, el mismo a�o en que Florey y sus colaboradores describieron el potente efecto antibi�tico de la penicilina; sin embargo, en contraste con �sta, la actinomicina era muy t�xica. En 1942 Waksman y Woodruff publicaron el aislamiento de otro producto de los actinomicetos, la estreptotricina, con actividad antibi�tica contra grampositivos y gramnegativos, as� como contra las micobacterias, que no eran atacadas por la penicilina; sin embargo, otra vez result� tener elevada toxicidad tard�a. Dos a�os m�s tarde, en 1944, Waksman y sus colegas Schatz y Bugie describieron otro antibi�tico m�s, la estreptomicina, tambi�n derivado de actinomicetos, y en ese mismo a�o Feldman y Hinshaw demostraron que era efectivo en la quimioterapia de la tuberculosis experimental en cobayos. En el laboratorio de Waksman se aislaron cerca de 20 antibi�ticos diferentes; adem�s de los mencionados, la neomicina y un aminoglic�sido, que se usa sobre todo en aplicaciones t�picas o por v�a digestiva. Antes de 1950 otros autores aislaron el cloranfenicol, las tetraciclinas y la terramicina, tambi�n producidas por actinomicetos, y posteriormente surgieron otros antibi�ticos m�s, como la polimixina, la entromicina, las cefalosporinas, etc. A principios de la d�cada se observ� que en ciertas enfermedades infecciosas la combinaci�n de dos o m�s antibi�ticos ten�a un efecto sin�rgico, pero casi al mismo tiempo se encontr� tambi�n que con ciertas combinaciones el resultado pod�a ser el opuesto.
El origen de la inmunolog�a se identifica con el de las vacunas, debidas a Jenner (v�ase p. 146), y con el del primer m�todo general para producirlas, desarrollado por Pasteur (v�ase p. 175). Ninguno de estos dos benefactores de la humanidad lleg� a tener una idea de lo que ocurr�a en el organismo cuando se hac�a resistente a una enfermedad infecciosa. El primer descubrimiento importante en ese campo fue el de la fagocitosis, por Elie Metchnikoff (1845-1916) bi�logo interesado en la embriolog�a comparativa de los invertebrados. Originario de Rusia, estudi� en Alemania e Italia y en su pa�s natal. La mayor parte de su carrera la realiz� en el Instituto Pasteur, de Par�s, donde lleg� en 1888. Sin embargo, su descubrimiento fundamental lo realiz� en Mesina, Sicilia, en 1883. En sus palabras:
Un d�a, mientras toda la familia se hab�a ido al circo a ver a unos monos amaestrados, me qued� solo en casa con mi microscopio observando la actividad de unas c�lulas m�viles de una transparente larva de una estrella de mar, cuando repentinamente percib� una nueva idea. Se me ocurri� que c�lulas similares deber�an funcionar para proteger al organismo en contra de invasores da�inos [...] ...] Pens� que si mi suposici�n era correcta una astilla clavada en la larva de la estrella de mar pronto deber�a rodearse de c�lulas m�viles, tal como se observa en la vecindad de una astilla en el dedo. Tan pronto como lo pens� lo hice. En el peque�o jard�n de nuestra casa [...] tom� varias espinas de un rosal y las introduje por debajo de la cubierta de algunas bellas larvas de estrellas de mar, transparentes como el agua. Muy nervioso, no dorm� durante la noche, esperando los resultados de mi experimento. En la ma�ana siguiente, muy temprano, encontr� con alegr�a que hab�a sido todo un �xito. Este experimento fue la base de la teor�a fagoc�tica, a la que dediqu� los siguientes 25 a�os de mi vida. |
Metchnikoff discuti� sus hallazgos con Virchow, cuando �ste visit� Mesina meses
despu�s, y estimulado por el gran pat�logo alem�n public� su famoso art�culo
"Una enfermedad producida por levaduras en Daphnia: una contribuci�n
a la teor�a de la lucha de los fagocitos en contra de los pat�genos" (1884),
donde presenta con claridad su teor�a y enuncia las relaciones de la fagocitosis
con la inmunidad de la manera siguiente:
Metchnikoff compar� la fagocitosis de bacilos del �ntrax por c�lulas sangu�neas en animales sensibles y resistentes a la enfermedad y observ� que era m�s activa en los vacunados. Al poco tiempo regres� a Odesa a dirigir un laboratorio encargado de preparar vacunas contra el �ntrax, pero su inter�s era la investigaci�n y finalmente abandon� Rusia. Apenas dos a�os despu�s de su llegada al Instituto Pasteur, en 1890, Carl Fr�nkel (1861-1915), colaborador de Koch, observ� que si se inyectaba animales con cultivos de bacilo dift�rico muertos por calor, al poco tiempo se les pod�a inyectar con bacilos dift�ricos vivos sin que se enfermaran.
Al mismo tiempo, Emil von Behring (1854-1917) y Shibasaburo Kitasato (1852-1931) demostraron que la inyecci�n de dosis crecientes pero no letales de toxina tet�nica en conejos y ratones los hac�a resistentes a dosis 300 veces mayores que las letales, y que adem�s, el suero de estos animales, en ausencia de c�lulas, era capaz de neutralizar la toxina tet�nica en vista de que mezclas de ese suero con toxina se pod�an inyectar en animales susceptibles sin que sufrieran da�o alguno. Behring y Kitasato bautizaron a esta propiedad del suero como antit�xica.
El art�culo de Frankel se public� el 30 de diciembre de 1890, mientras que el de Behring y Kitasato apareci� en otra revista al d�a siguiente. Adem�s, una semana despu�s Behring (esta vez solo) public� otro art�culo en el que informaba resultados semejantes pero con toxina dift�rica, y la importante observaci�n de que los sueros no produc�an inmunidad cruzada, o sea que el suero antidift�rico no ten�a propiedades de antitoxina tet�nica, ni viceversa. Pronto los resultados llamaron la atenci�n de la industria qu�mica alemana y la casa Lucius y Bruning de H�chst (posteriormente conocida como Farbwerke H�chst) firm� un convenio con Behring para el desarrollo comercial de la antitoxina. Paul Ehrlich (1854-1915) tambi�n trabaj� en ese proyecto, pero adem�s hizo contribuciones te�ricas fundamentales al conocimiento de la inmunidad, entre las que destaca su teor�a de las cadenas laterales para explicar la reacci�n ant�geno-anticuerpo.
De esta manera se establecieron las dos escuelas que iban a contender por la supremac�a del mecanismo fundamental de la inmunidad: la teor�a celular o de la fagocitosis, de Metchnikoff, y la teor�a humoral o de los anticuerpos, de Behring (quien en 1896 ingres� a la nobleza y desde entonces a�adi� "von" a su apellido). La disputa fue hist�rica y rebas� con mucho los l�mites de la cortes�a y hasta de la educaci�n m�s elemental, revelando que la animosidad no era nada m�s por una teor�a cient�fica sino por un conflicto mucho m�s antiguo y m�s arraigado entre franceses y alemanes, que se hab�a agudizado por la reciente derrota de Francia por Alemania, en la guerra de 1871. Pero como frecuentemente ocurre en disputas entre grandes hombres Behring admiraba mucho a Pasteur y era gran amigo y compadre de Metchnikoff; adem�s, result� que los dos bandos ten�an raz�n y que tanto las c�lulas como los anticuerpos participan en la inmunidad. Behring recibi� el premio Nobel en 1901 y Metchnikoff lo comparti� con Ehrlich en 1908.
Tambi�n a principios de este siglo se estableci� que los mecanismos de la inmunidad, o sea las c�lulas sensibilizadas y anticuerpos espec�ficos, no s�lo funcionan como protectores del organismo en contra de agentes biol�gicos de enfermedad o de sus toxinas, sino que tambi�n pueden actuar en contra del propio sujeto y producirle ciertos padecimientos. La primera observaci�n de este tipo la hizo Koch en 1891, al demostrar que la inyecci�n de bacilos tuberculosos muertos en la piel de un cobayo previamente hecho tuberculoso (o sea, un cobayo inyectado cuatro semanas antes con bacilos tuberculosos vivos) resultaba en un proceso inflamatorio localizado de aparici�n lenta (24-48 horas) que tardaba varios d�as en desaparecer, mientras que en cobayos sanos no produc�a ninguna alteraci�n. Koch pens� que se trataba de una sustancia qu�mica presente en bacilos vivos y muertos e intent� aislarla, lo que lo llev� a la preparaci�n que llam� tuberculina y a proponer su uso como tratamiento de la tuberculosis humana, aunque despu�s se retract�.
Aunque Koch no lo supo entonces, describi� lo que hoy se conoce como hipersensibilidad celular, mecanismo inmunopatol�gico responsable de enfermedades como la tiroiditis de Hashimoto y la polimiositis, de parte de las lesiones de la misma tuberculosis, de la hepatitis viral y de otras afecciones infecciosas. En 1902 Charles Richet (1850-1935), profesor de fisiolog�a en Par�s, y sus colegas, describieron otro mecanismo inmunopatol�gico que llamaron anafilaxia, lo que literalmente significa ausencia de protecci�n (recu�rdese que profilaxia quiere decir protecci�n). Usando extractos de ciertas an�monas marinas establecieron la dosis t�xica para perros; los animales que recibieron las dosis m�s bajas sobrevivieron despu�s de presentar s�ntomas leves y transitorios. Pero cuando varias semanas despu�s, a estos animales sobrevivientes se les inyectaron dosis m�nimas de la misma toxina, mostraron una reacci�n inmediata y violenta que termin� con su muerte en pocas horas. Posteriormente se ha establecido que en la anafilaxia el ant�geno reacciona con un anticuerpo que est� fijo en las c�lulas cebadas, y que como consecuencia de esa reacci�n la c�lula cebada libera una serie de sustancias contenidas en sus granulaciones citopl�smicas, como histamina y serotonina, las responsables de los s�ntomas y de la muerte. Este mecanismo explica algunas enfermedades humanas, como la fiebre del heno y la urticaria.
En 1903 Maurice Arthus (1862-1945) se�al� que la inyecci�n repetida a intervalos adecuados de un ant�geno (suero de caballo) en el mismo sitio del tejido subcut�neo de conejos al principio produce una reacci�n edematosa y congestiva transitoria, pero que con m�s inyecciones locales el sitio se endurece y acaba por mostrar necrosis hemorr�gica y esfacelarse. Estudios ulteriores han demostrado que este fen�meno se debe a la acci�n de complejos ant�geno-anticuerpo locales que activan C, generan mol�culas con poderosa actividad quimiot�ctica para leucocitos polimorfonucleares; �stos se acumulan en el sitio de donde proviene el est�mulo, fagocitan los complejos mencionados y se desgranulan, liberando sus enzimas lisosomales al medio que los rodea. Hoy va sabemos que la expresi�n completa de este mecanismo inmunopatol�gico no s�lo requiere cuentas normales de leucocitos polimorfonucleares (porque no ocurre en animales leucop�nicos) sino tambi�n la presencia de la coagulaci�n sangu�nea normal (porque en su ausencia no se observa). El fen�meno de Arthus explica muchos casos humanos de vasculitis por hipersensibilidad.
Otra contribuci�n fundamental fue la de Clements von Pirquet (1874-192) y B�la Schick (1877-1967), dos pediatras vieneses, quienes en 1905 publicaron Die Serumkrankheit (La enfermedad del suero), monograf�a en la que sugieren una explicaci�n para los s�ntomas que desarrollaban muchos ni�os de 10 a 14 d�as despu�s del tratamiento de la difteria con suero antidift�rico, que entonces se preparaba de los caballos. Los niños ten�an fiebre, crecimiento ganglionar generalizado, esplenomegalia, poliartritis y un exantema transitorio que duraban m�s o menos una semana y desaparec�an espont�neamente. Pirquet y Schick postularon que las prote�nas del suero de caballo actuaban como antígenos, y como se inyectaban en grandes cantidades todav�a se encontraban en la circulaci�n cuando el aparato inmunol�gico del ni�o respond�a formando anticuerpos. As� se formaban complejos ant�geno-anticuerpo en exceso de ant�geno, que son solubles y se depositan en distintas partes del organismo, produciendo los s�ntomas de la enfermedad del suero, que desaparece cuando ya se ha consumido todo el ant�geno. Esta hip�tesis fue confirmada experimentalmente 53 a�os despu�s por Dixon y sus colaboradores. La enfermedad del suero ya no existe, pero el mecanismo se encuentra en un n�mero considerable de enfermedades humanas en las que se producen complejos inmunes que causan da�o tisular, como en el lupus eritematoso diseminado o en la glom�rulonefritis aguda postestreptoc�ccica. Cuando los efectores de la respuesta inmune est�n dirigidos en contra de ant�genos propios del organismo se producen las enfermedades de autoinmunidad, entre las que se encuentra el lupus eritematoso ya mencionado, as� como la tiroiditis de Hashimoto, algunas anemias hemol�ticas, la endoftalmitis facoanafil�ctica, la miastenia gravis y muchas otras.
La naturaleza qu�mica y la estructura molecular de los anticuerpos se establecieron en la segunda mitad de este siglo, junto con los mecanismos gen�ticos que controlan su especificidad. Uno de los avances m�s importantes en la inmunolog�a fue el descubrimiento de la participaci�n de los linfocitos, realizado por James L. Gowans (1924- ) y sus colaboradores, aunque antes ya se hab�a identificado a la c�lula plasm�tica como la responsable de la s�ntesis de los anticuerpos. La naturaleza "doble" de la respuesta inmune surgi� como consecuencia de los estudios de L. Glick (1927- ) en aves a las que se les elimin� el �rgano llamado bolsa de Fabricio, que regula la maduraci�n de elementos responsables de la s�ntesis de anticuerpos y los trabajos de J. F. A. P. Miller (1920- ), en ratones timectomizados, en los que se reduce o se pierde el desarrollo de la inmunidad celular. La teor�a general m�s aceptada sobre el funcionamiento general de la respuesta inmune es la de la selecci�n clonal, que fue propuesta por Niels K. Jerne (1911-1995) y McFarlane Burnet (1899-1985). Los estudios de Peter B. Medawar (1915-1987) y sus colegas establecieron que el rechazo de los aloinjertos es a trav�s de la respuesta inmune, y adem�s descubrieron el fen�meno de la tolerancia inmunol�gica.
Existe un grupo de padecimientos cong�nitos muy poco frecuentes en los que alguna parte del aparato inmunol�gico no se desarrolla normalmente, lo que en general resulta en infecciones oportunistas m�s o menos graves, pero cuyo estudio ha permitido conocer mejor las funciones y la integraci�n de las distintas partes del aparato inmunol�gico entre s�. A estos "experimentos de la naturaleza" se ha agregado, a partir de 1983, la epidemia mundial del sida (s�ndrome de inmunodeficiencia adquirida), enfermedad producida por el retrovirus VIH-1 que destruye a un subtipo de linfocitos que participa en la respuesta inmune en contra de agentes biol�gicos pat�genos, por lo que los pacientes fallecen a consecuencia de infecciones secundarias.
Desde sus or�genes, la cirug�a estuvo limitada en su desarrollo por tres grandes
obst�culos: la hemorragia, la infecci�n y el dolor. Ya hemos visto c�mo en el
siglo XVI Ambroise Par� (v�ase p. 88) la t�cnica de la ligadura
de los vasos, en sustituci�n del cauterio tradicional, para cohibir la hemorragia
en las heridas de guerra y en las amputaciones. Tambi�n ya se ha mencionado
que con el desarrollo de la teor�a microbiana y la introducci�n de las vacunas,
las antitoxinas, la quimioterapia y los antibi�ticos, la lucha contra las infecciones
en cirug�a ha tenido grandes �xitos en este siglo. La b�squeda de m�todos para
disminuir el dolor en las operaciones quir�rgicas es muy antigua: los m�dicos
�rabes usaban opio y hiosciamina, y la mandr�gora es todav�a m�s antigua, junto
con el alcohol, pero ninguno de estos agentes imped�a el dolor en ciertas operaciones,
como las amputaciones. En 1799 un qu�mico ingl�s, Humphry Davy (1778-1829) respir�
�xido nitroso y sugiri� que podr�a usarse en cirug�a; sin embargo, como ese
es el "gas de la risa más bien se us� como diversi�n en fiestas de gente
joven, hasta que fue sustituido por el �ter sulf�rico, que produce un efecto
similar, y como es l�quido se puede llevar en un frasquito. En 1842 un estudiante
de qu�mica de EUA, William E. Clarke, que hab�a asistido a varias
"fiestas de �ter", pens� que pod�a tener otro uso y se lo administr� a una joven
mientras un dentista le extra�a un diente, con lo que ella no sinti� dolor;
sin embargo, Clarke no volvi� a usar �ter de esa manera. En ese mismo a�o Crawford
Williamson Long (1815-1878), m�dico joven de Jefferson, que tambi�n hab�a
experimentado en "fiestas de �ter", lo us� como anest�sico general en una operaci�n
quir�rgica, y volvi� a usarlo de la misma manera varias veces m�s en los siguientes
cuatro a�os; sin embargo, no hizo p�blica su experiencia sino hasta 1849. En
cambio, Horace Wells (1815-1848), dentista de Hartford, Connecticut,
impresionado por una demostraci�n popular de los efectos del �xido nitroso,
hizo que le extrajeran uno de sus dientes bajo la influencia del gas y no sinti�
dolor, por lo que lo us� como anest�sico en por lo menos 15 extracciones dentales
y despu�s hizo una demostraci�n p�blica en enero de 1845 en el Hospital General
de Massachussetts, en Boston. Aunque despu�s de la extracci�n dental el paciente
dijo que no hab�a sentido nada, durante la demostraci�n se quej� un poco, por
lo que Wells no convenci� a los asistentes. Sin embargo, uno de sus alumnos
que estaba presente, William Morton (1819-1868), siguiendo el consejo
del qu�mico C. T. Jackson, us� �ter con �xito, por lo que solicit� realizar
una demostraci�n p�blica en el mismo hospital, el 16 de octubre de 1846, en
la que se extirp� un tumor del cuello con anestesia general. En la Biblioteca
Countway, de la Universidad de Harvard, en Boston, hay un cuadro de Robert Hinckley,
pintado en 1882, en el que se reproduce este episodio, y la sala en donde se
llev� a cabo la operaci�n se conoce hasta hoy como la C�pula del �ter. Despu�s
de confirmar en otros pacientes quir�rgicos que su t�cnica induc�a anestesia
general �til en cirug�a, Morton intent� patentarla con el nombre de Letheon
y se enfrasc� en pleitos interminables acerca de la primac�a de su descubrimiento.
De todos modos, el m�todo se generaliz�, pues un mes despu�s ya se usaba en
Inglaterra y antes de un a�o en el resto de Europa. James Young Simpson
(1811-1870) empez� a usarlo en obstetricia, pero como el �ter no era tolerado
por algunas pacientes cambi� a cloroformo.
Nuevas t�cnicas se desarrollaron para administrar mezclas de los gases anest�sicos con aire y para controlar con precisi�n sus concentraciones relativas. La v�a intravenosa para lograr anestesia general fue usada en varios pacientes por Pierre Cyprien Or� (1828-1889) en 1874, por medio de hidrato de cloral, que a partir de 1903 se cambi� por los derivados del �cido barbit�rico. La anestesia por dep�sito de la sustancia qu�mica en el canal raqu�deo fue realizada por primera vez en 1898 por August Bier (1861-1949) de Alemania, logrando insensibilidad en la mitad inferior del cuerpo y conservando la conciencia del paciente, lo que se us� sobre todo en obstetricia. Para la anestesia local, Carl Koller (1857-1944) de Viena empez� a utilizar coca�na en la cirug�a oft�lmica primero, y despu�s en la otorrinolaringología; al principio se usaba en forma local, pero pronto empez� a iuyectarse por debajo de la piel para operaciones locales. La t�cnica de la inyecci�n de coca�na en los troncos nerviosos correspondientes a la regi�n sometida a cirug�a fue introducida en 1884 por William Halstead (1852-1922) de Baltimore; posteriormente se prepararon derivados de la coca�na (novocaína, lidocaína, xiloca�na) que la sustituyeron.
Figura 33. Primera demostraci�n de la anestesia por William T. Morton en el Hospital de Massachusetts, Boston, en 1846.
El descubrimiento de los rayos X el 8 de noviembre de 1895 por Wilhelm Conrard
R�ntgen (1845-1923), profesor de f�sica en W�rzburg, fue el primero de una
serie de avances en un campo de la biotecnolog�a m�dica que hoy se conoce como
exploraci�n no invasora y que caracteriza mejor que muchos otros a la
medicina de fines del siglo XX. No todos los procedimientos de
la exploraci�n no invasora utilizan rayos X, pero todos nos permiten ver lo
que ocurre dentro del enfermo sin tener que abrirlo quir�rgicamente En el oto�o
de 1895 R�ntgen experimentaba con los nuevos tubos de vac�o de Crookes cuando
observ� fluoresencia en una placa de cianuro de bario y platino. El efecto se
deb�a a un tipo de radiaci�n desconocida hasta entonces, por lo que la llam�
rayos X. En las semanas siguientes trabaj� d�a y noche delimitando estos
nuevos rayos, y el 28 de diciembre de ese a�o present� un escrito de sus observaciones
a la Sociedad F�sico-M�dica de W�rzburg, que se public� el 6 de enero del a�o
siguiente con el t�tulo de Eine neue Art von Strahlen (Un nuevo tipo
de rayos). R�ntgen ya sab�a que sus rayos atravesaban f�cilmente el papel y
la madera, mientras que eran detenidos por ciertos metales; una de sus primeras
radiografías es de una caja de madera cerrada que contiene diferentes
piezas de metal que serv�an como pesas en las balanzas granatarias, y se ven
las piezas como si la caja estuviera abierta; otra es de la mano de su esposa,
que muestra muy bien su anillo de bodas y los huesos de los dedos. La aplicaci�n
m�dica de los rayos X fue inmediata, primero para localizar cuepos extra�os
en los tejidos y para diagnosticar fracturas �seas, pero muy pronto tuvieron
otras aplicaciones.
En 1897 Walter B. Cannon (1871-1945), entonces estudiante de medicina en Harvard, demostr� que si a un perro se le administraba una comida con sales de bismuto, el metal pod�a ser seguido a lo largo del tubo digestivo por medio de los rayos X; la observaci�n se uso cl�nicamente de inmediato y las im�genes mejoraron cuando el bismuto se cambi� por bario. Cannon se expuso demasiadas horas sin protecci�n a los rayos X, porque entonces no se sab�a nada sobre sus efectos da�inos en los tejidos, y durante toda su vida sufri� de una dermatitis pruriginosa y exfoliativa, que finalmente se transform� en leucemia linfoc�tica cr�nica que termin� con su vida. Nuevas t�cnicas de opacificaci�n se desarrollaron para observar los bronquios, las pelvicillas renales, los ureteres y la vejiga urinaria, la cavidad uterina, las cavidades pleurales, los ventr�culos cerebrales y los distintos segmentos del aparato digestivo. El uso de los rayos X cambi� de manera radical la pr�ctica de la medicina, que ahora pod�a "ver" directamente dentro del organismo, en lugar de tener que inferir, a trav�s de los datos de la exploraci�n f�sica, el estado de los distintos �rganos internos. Nuevas t�cnicas radiol�gicas, como el doble contraste, la tomograf�a, la, angiograf�a y la angiocardiograf�a, enriquecieron todav�a m�s el valor de esta t�cnica, que ha alcanzado una resoluci�n extraordinaria y una precisi�n diagn�stica admirable en la tomograf�a axial computarizada. De hecho, la proliferaci�n de t�cnicas de exploraci�n no invasora ha creado una nueva especialidad diagn�stica, la imagenolog�a, que ha ocupado el lugar de la antigua radiolog�a en virtud de que incluye procedimientos que no solo utilizan a los rayos X sino tambi�n otras fuentes de energ�a, como la ecosonograf�a (el sonido), la resonancia magn�tica nuclear (los electrones) y la tomograf�a por positrones .
Otro gran adelanto en las t�cnicas de exploraci�n no invasora ha ocurrido en la endoscopía. Desde tiempo inmemorial los m�dicos han tratado de asomarse al interior del cuerpo humano a trav�s de sus distintos orificios, y han dise�ado diversos instrumentos para hacerlo con mayor eficiencia, como el otoscopio, para examinar el canal auditivo y la membrana del t�mpano, el colposcopio, para acercarse al cuello uterino, o el laringoscopio, para observar la parte superior de las v�as respiratorias. Hace 50 años se empezaron a usar otros instrumentos para explorar otros �rganos, como el broncoscopio, para la tr�quea y los grandes bronquios, el esofagoscopio y el gastroscopio, para las partes correspondientes del tubo digestivo alto, y el rectoscopio y colonoscopio, para las porciones terminales del intestino grueso. Los primeros instrumentos de este tipo eran tubos cil�ndricos gruesos y r�gidos, terriblemente inc�modos para los enfermos, y con limitada resoluci�n y escasa versatilidad, lo que resultaba muy frustrante para los m�dicos, por lo que su uso fue muy limitado. Pero en a�os recientes han aparecido instrumentos muy distintos, delgados y flexibles, que son bien tolerados por los pacientes y que poseen avances mec�nicos y electr�nicos que permiten gran movilidad y observaci�n casi perfecta, y que adem�s realizan distintos tipos de registros directos y, cuando es necesario, toma de biopsias m�ltiples. Gracias a estos adelantos, la endoscopía ya se ha ganado un sitio privilegiado entre las t�cnicas modernas de exploraci�n no invasora.
Uno de los instrumentos de exploraci�n no invasora desarrollados a principios
de este siglo que m�s beneficios ha tra�do a los m�dicos y a los pacientes es
el electrocardi�grafo, un galvan�metro de cuerda dise�ado en 1903 por
Willem Einthoven (1860-1927), quien estudi� en Utrecht y se gradu� en
1885; ese a�o fue nombrado profesor de fisiolog�a en Leyden, donde permaneci�
toda su vida. Desde mediados del siglo XIX se sab�a que, al contraerse,
el coraz�n aislado de la rana produc�a una corriente el�ctrica, y en 1887 Augustus
Waller (1856-1922) demostr� que el coraz�n humano generaba una corriente semejante
y que pod�a medirse colocando electrodos en la superficie del cuerpo. El galvan�metro
de Einthoven redujo la inercia y la periodicidad del trazo el�ctrico al m�nimo
y permiti� registros muy precisos de la actividad el�ctrica; entre los primeros
resultados de la electrocardiograf�a se cuenta el an�lisis de los distintos
tipos de arritmias cardiacas, realizados entre otros por Thomas Lewis
(1881-1945) y publicados en 1911 en su libro Mechanism and Graphic Registration
of the Heart Beat. Pero la utilidad del m�todo pronto se extendi� al estudio
de muchos otros aspectos de la cardiolog�a, de modo que hoy es parte indispensable
del examen de muchos pacientes.
Una de las primeras sugestiones de la existencia de las hormonas se debe a De Bordeau, el famoso m�dico vitalista de Montpellier (v�ase p. 125), quien en 1775 postul� que cada �rgano produc�a una sustancia espec�fica que pasaba a la sangre y contribu�a a mantener el equilibrio del organismo; sin embargo, �sta fue s�lo una teor�a y De Bordeau no realiz� ning�n experimento para documentarla. En cambio, en 1855 Claude Bernard (1813-1878) introdujo el t�rmino secreci�n interna para describir sus observaciones sobre la funci�n gluconeog�nica del h�gado y posteriormente incluy� al tiroides y a las gl�ndulas suprarrenales entre los �rganos con secreci�n interna. Edward Brown-S�quard (1817-1894) dedic� toda su vida profesional al estudio de las secreciones internas del tiroides, de las suprarrenales, de los test�culos y de la hip�fisis, con tal persistencia que se gan� el t�tulo de "Padre de la endocrinolog�a". Entre sus experimentos se encuentra el famoso intento de autorrejuvenecimiento por medio de la inyecci�n de extractos testiculares, por lo que Harvey Cushing lo bautiz� como el "Ponce de Le�n de la endocrinolog�a". Desde un punto de vista general, William Bayliss (1860-1924) y Ernest Henry Starling (1866-1927) fueron los primeros en proporcionar una demostraci�n clara del mecanismo de acci�n de las secreciones internas, con su estudio publicado en 1902 sobre la secretina, una sustancia que estimula la secreci�n del jugo pancre�tico cuando el contenido �cido del est�mago llega al p�loro y �ste se abre. La secretina fue la primera sustancia que recibi� el nombre de hormona (del griego hormao, que significa yo excito), pero con el tiempo el t�rmino se ha usado para designar en forma gen�rica a todas las sustancias producidas por las diferentes gl�ndulas endocrinas.
La hormona tiroidea fue aislada en forma cristalina por Edward Calvin Kendall
(1886-1972) la Navidad de 1914, y sintetizada por Charles Harington (1897-1980)
y George Barger (1878-1939) en 1927, aunque ya desde fines del siglo pasado
se hab�an tratado con �xito algunos casos de mixedema con extractos tiroideos.
Las gl�ndulas paratiroides fueron descritas por Richard Owen (1804-1892)
en 1852, durante la disecci�n de un rinoceronte indio que muri� en el zool�gico
de Londres. En el hombre fueron mencionadas primero por Virchow en 1863 y extensamente
estudiadas por Victor Sandstr�m (1852-1889) de Upsala, quien se�al� la
existencia de dos paratiroides en cada lado del cuello. La naturaleza endocrina
de las paratiroides fue demostrada en 1909 por William G. MacCallum (1874-1944)
y Carl Voetglin (1879-1960) por medio de sus estudios de raquitismo renal,
una situaci�n patol�gica pedi�trica en la que los ni�os desarrollan lesiones
�seas secundarias a la insuficiencia renal. Estos autores observaron hipertrofia
de las paratiroides y concluyeron que la reabsorci�n del calcio de los huesos
se deb�a a que las paratiroides regulan el metabolismo del calcio. Su conclusi�n
se vio reforzada cuando lograron, por medio de la administraci�n de calcio,
evitar la tetania que se presenta despu�s de la extirpaci�n de las paratiroides.
La parathormona fue aislada en 1915 por James B. Collip (1892-1965),
de Montreal, quien adem�s demostr� que su administraci�n resulta en la disminuci�n
del calcio de los huesos e hipercalcemia. Las gl�ndulas suprarenales se conoc�an
desde el siglo XVI y fueron bautizadas con ese nombre por Jean
Riolan (1580-1657), pero su importancia fisiol�gica no se empez� a vislumbrar
sino hasta 1855, cuando Thomas Addison (1793-1860), del Hospital Guy
de Londres, public� su monograf�a On the Constitutional and Local Effects
of Disease of the Supra-renal Capsules (Sobre los efectos generales y locales
de la enfermedad de las c�psulas suprarrenales), en la que se refiere a este
padecimiento, hoy conocido como enfermedad de Addison, como "melasma suprarrenal''.
La demostraci�n de que la m�dula suprarrenal secreta una sustancia que induce
la vasoconstricci�n, especialmente de la piel y el �rea espl�cnica, hipertensi�n
arterial y broncodilataci�n, fue realizada por Edward A. Sharpey-Sch�fer (1850-1935)
y George Oliver (1841-1915), de Londres, en 1894. Esa sustancia fue aislada
en forma cristalina en 1901 por Jokichi Takamine (185}-1922), quien adem�s le
dio el nombre de adrenalina, y sintetizada en 1904 por Friedrich Stolz
(1860-1936). Durante varios a�os se pens� que la secreci�n de adrenalina era
continua y que de esa manera se manten�a normal la presi�n arterial, pero en
1919 Cannon public� su famoso libro Bodily Changes in Pain, Hunger, Fear
and Rage (Cambios som�ticos en el dolor, el hambre, el miedo y la c�lera)
en el que demostr� experimentalmante que la adrenalina s�lo se secreta en respuesta
a est�mulos emocionales. Una contribuci�n fundamental para el conocimiento de
las funciones de la corteza suprarrenal fue hecha por un zo�logo comparativo
vien�s, Artur Biedl (1860-1933), en su libro Innere Sekretion (Secreci�n
interna, 1910), donde relata que en 1899 extirp� el cuerpo interrenal de peces
elasmobranquios sin tocar la m�dula, pero los peces murieron. A una conclusi�n
semejante llegaron en 1927 Julius Moses Rogoff (1884-1938) y George Neil Stewart
(1860-1930), de Cleveland, cuando observaron que en los perros la extirpaci�n
de la corteza suprarrenal era letal, mientras que la de la m�dula no; además,
estos autores prepararon un extracto de corteza suprarrenal cuyo uso evit� la
muerte de sus animales. En 1934 Kendall y sus colegas aislaron en forma cristalina
una hormona, la cortina. y dos a�os despu�s purificaron nueve esteroides disintos
de la corteza suprarrenal, lo que tambi�n logr� Tadeus Reichstein (1897-1941)
independientemente en el mismo a�o. Uno de estos esteroides era la cortisona,
que en 1949 se us� con gran �xito en el tratamiento de la artritis reumatoide
y de la fiebre reum�tica por Kendall, Philip Hench (1896-1965) y sus
colaboradores. En 1950 Kendall, Henry Reichstein recibieron el premio Nobel.
El descubrimiento de las distintas hormonas que secreta la corteza suprarrenal
ha aclarado una parte importante de su papel en el metabolismo de los electrolitos
y de las grasas, en la maduraci�n sexual y en la pigmentaci�n de la piel, pero
adem�s ha introducido en la farmacopea potentes sustancias antiinflamatorias,
que tienen m�ltiples indicaciones diferentes en terap�utica.
La existencia de la hip�fisis se conoce desde hace muchos a�os, pero sus funciones s�lo empezaron a dilucidarse a partir de este siglo, con los estudios de Henry H. Dale (1875-1968) sobre el efecto vasoconstrictor perif�rico de extractos del l�bulo posterior descrito en 1895 por Oliver y Sharpey-Sch�fer. Dale descubri� en 1906 que la acci�n estimulante de la adrenalina y del sistema nervioso simp�tico en el �tero embarazado de la gata se bloquea con la inyecci�n previa de ergotamina, pero que este mismo �tero se contrae activamente si el animal se inyecta con un extracto de hip�fisis de buey; la conclusi�n fue que el factor hipofisiario que induce contracci�n muscular lisa act�a en un sitio distinto del estimulado por la adrenalina y el simp�tico. Pronto se empezaron a usar extractos de hip�fisis (pituitrina) para estimular la contracci�n uterina en ciertas situaciones obst�tricas, y a este efecto se le denomin� acci�n oxit�cica hipofisiaria. En 1908 Sharpey-Sch�fer y Herring demostraron la existencia de un principio antidiur�tico, y en 1921 Herbert McLean Evans (1882-1969) y Joseph Abraham Long (1879-1956), de EUA, lograron producir gigantismo en ratas inyect�ndolas con un extracto del l�bulo anterior de la hip�fisis, lo que condujo al aislamiento de la somatotrofina u hormona del crecimiento. La existencia de hormonas gonadotr�ficas fue sugerida en 1927 por Bernhard Zondek (1891-1946) y Selmar Aschheim (1878-1950), quienes implantaron fragmentos de hip�fisis anterior en el tejido celular subcut�neo de animales j�venes y observaron desarrollo sexual precoz. Se sugiri� la existencia de una hormona, la tirotr�fica, cuando se demostr� que la hipofisectom�a experimental se acompa�aba de disminuci�n en el metabolismo basal, mientras que en los animales tiroidectomizados la inyecci�n de extractos de hip�fisis anterior no produce un aumento en el metabolismo basal; la conclusi�n fue que la hip�fisis act�a indirectamente a trav�s de la tiroides. La prolactina y la hormona diabetog�nica tambi�n fueron predichas y posteriormente identificadas durante las primeras tres d�cadas de este siglo.
Uno de los grandes triunfos de la medicina moderna fue el aislamiento de la insulina. La enfermedad caracterizada por polifagia o aumento en el apetito, polidipsia o aumento en la ingesti�n de l�quidos, y poliuria o aumento en la eliminaci�n de orina, se conoce desde la antigüedad y Arecio de Capadocia (81-138 d.c.) la bautiz� con la palabra griega que significa sif�n, "diabetes". El sabor dulce de la orina de los diab�ticos tambi�n se conoce desde tiempos cl�sicos y aunque su redescubrimiento se atribuye a Thomas Willis (1621-1675), Moli�re lo menciona en su obra de teatro Le M�decin Volant, escrita 24 a�os antes. La determinaci�n de que el sabor dulce se debe a la glucosa fue hecha en 1815 por Michael Engène Chevreul (1786-1889), un industrioso qu�mico franc�s que tambi�n era el director de la famosa f�brica de tapetes Gobelin. La gl�ndula endocrina pancre�tica fue descrita en 1869 por Paul Langerhans (1847-1888) en su tesis para graduarse de m�dico, en forma de islotes de tejido repartidos en forma irregular en el p�ncreas y con una histolog�a diferente de la de la gl�ndula exocrina. El experimento crucial que relacion� al p�ncreas con la diabetes fue realizado por Joseph von Mering (1849-1908) y Oskar Minkowski (1858-1931) en 1889, cuando trabajaban en Estrasburgo; estos autores hicieron pancreatectom�a total en perros y demostraron que desarrollaban diabetes letal r�pidamente. Se cuenta que fue un mozo del laboratorio el que llam� la atenci�n de los investigadores al hecho peculiar de que las moscas se acumulaban en la orina de los perros operados, y que as� fue como se dieron cuenta de que los animales ten�an diabetes. En 1893 Gustave �douard Laguesse (1861-1927), de Lille, confirm� el experimento de Mering y Minkowski y sugiri� que los islotes de tejido diferente al p�ncreas exocrino produc�an una secreci�n interna y los denomin� islotes de Langerhans. En 1901 Eugene L. Opie (1873-1971), pat�logo de Johns Hopkins, en Baltimore, demostr� que en muchos casos de diabetes 105 islotes de Langerhans estaban hialinizados. Los intentos de aislar el principio activo de los islotes tuvieron poco �xito, debido a que la principal enzima secretada por el p�ncreas exocrino, la tripsina, la degradaba r�pidamente. Sin embargo, en 1908 Georg Ludwig Zuelzer (1870-1949), de Berl�n, prepar� un extracto pancre�tico y se lo aplic� a ocho pacientes diab�ticos, con "buenos" resultados; sin embargo, una nueva preparaci�n caus� convulsiones y fiebre elevada, por lo que se consider� demasiado t�xico y se abandon�. Es posible que los s�ntomas se hayan debido a que el extracto pancre�tico era activo y produjo hipoglicemias graves, pero eso nunca lo sabremos. El descubrimiento y la purificaci�n de la insulina, una de las tres hormonas que secretan los islotes de Langerhans, fue realizado en Toronto en el verano de 1921 por un cirujano ortopedista metido a investigador, Frederick Banting (1891-1941), de 30 a�os de edad, y un estudiante del segundo a�o de medicina, Charles H. Best (1899-1978), de 23 a�os de edad, quienes aprovecharon un m�todo creado en 1902 por Leonid Vassilyevitch Soboleff (1876-1919) para evitar la degradaci�n de la secreci�n de los islotes de Langerhans por la tripsina del p�ncreas exocrino: la ligadura del conducto pancre�tico resulta en la atrofia de los acini glandulares, mientras que los islotes no se alteran. El p�ncreas de los animales as� tratados proporcion� extractos estables y ricos en el factor hipoglicemiante, lo que permiti� su aislamiento y purificaci�n. El trabajo se realiz� en el laboratorio del profesor de fisiolog�a, James MacLeod (1876-1935), quien estuvo ausente cuando ocurri� el descubrimiento, pero agreg� su nombre a la primera comunicaci�n que se hizo de los resultados a la Asociaci�n Americana de Fisiolog�a, en diciembre de ese mismo a�o (para poder inscribirla, porque una regla de esa asociaci�n era que por lo menos uno de los autores que presentaban un trabajo deb�a ser miembro de ella, y ni Banting ni Best cumpl�an el requisito). Cuando el art�culo se public� a principios de 1922 apareci� firmado por Banting, Best y MacLeod, y al a�o siguiente el Comit� Nobel les concedi� el premio de Medicina a Banting y MacLeod "por el descubrimiento de la insulina". Best fue excluido porque "no hab�a sido postulado por nadie", pero Banting comparti� en partes iguales su premio con �l. En 1926, Johan Jacob Abel (1857-1938), profesor de farmacolog�a en Johns Hopkins, Baltimore, sintetiz� la insulina en forma cristalina.
La existencia de enfermedades debidas a la falta de ciertos elementos en la
dieta se demostr� desde 1793, cuando apareci� el libro A Treatise of the
Scurvy (Un tratado sobre el escorbuto) de James Lind (1716-1794),
m�dico escoc�s que dirigi� el Hospital Haslar, nosocomio naval en Portsmouth.
Lind demostr� que el escorbuto pod�a prevenirse agregando fruta fresca a la
dieta, y si esto no era posible, jugo de lim�n. A pesar de que Lind siempre
ten�a a su cuidado en el Hospital Haslar entre 300 y 400 casos de escorbuto,
que se curaban con su tratamiento, �ste no fue adoptado por la marina inglesa
sino hasta dos a�os despu�s de su muerte, luego de que en 1794 una flotilla
inglesa lleg� a Madras despu�s de un viaje de 23 semanas sin que se presentara
un solo caso de escorbuto, gracias a que llevaban suficientes limones. De todos
modos, la importancia te�rica del descubrimiento de las enfermedades por deficiencia
diet�tica no se apreci� sino hasta casi 100 a�os despu�s, cuando un m�dico holand�s,
Christian Eijkman (1858-1930), que hab�a estudiado con Robert Koch en
Berl�n, fue a trabajar a las Indias Orientales como director del laboratorio
en Batavia (hoy Yakarta, Indonesia), en donde se interes� en el beri-beri
y en 1890 publicó un estudio sobre la polineuritis en las gallinas, enfemedad
rnuy parecida al beri-beri que se produce cuando se las alimenta con arroz descascarado
y se cura cuando se les da arroz entero o extractos acuosos o alcoh�licos de
la c�scara del arroz. Sin embargo, su interpretaci�n de los resultados no fue
correcta, y fue su sucesor Gerrit Grijns (1865-1944) quien continu� los
estudios y en 1901 sugiri� que tanto el beri-beri como la polineuritis de las
gallinas se deb�an a la ausencia en la dieta de un factor presente en la c�scara
del arroz, o sea que son enfermedades por deficiencia diet�tica. Estas ideas
fueron puestas a prueba en 1905 por William Fletcher (1874-1938) en un experimento
realizado con los internos del manicomio de Kuala Lumpur. Ah� demostr� que casi
25% de los sujetos que recibieron arroz descascarado enfermaron de beri-beri
(la mitad muri�), mientras que s�lo 2 de 123 pacientes que recibieron arroz
entero tuvieron la enfermedad. A partir de 1906 Frederick Gowland Hopkins
(1861-1947) inici� una serie de experimentos alimentando ratas con mezclas artificiales
de sustancias puras que te�ricamente deber�an ser capaces de sostener su crecimiento
pero que no lo hac�an; en cambio, si se agregaba una cantidad muy peque�a de
leche (menos de 2.5% del peso de la dieta) las ratas crec�an normalmente. Hopkins
public� sus resultados en 1912, insistiendo en la naturaleza nutricional del
proceso, aun cuando las sustancias deficientes (que �l llam� "sustancias accesorias")
todav�a no se hab�an aislado. Sin embargo, en ese mismo a�o Casimir Funk
(1884-1926), qu�mico polaco que trabajaba en el Instituto Lister de Londres,
observ� que las levaduras eran tan efectivas para prevenir o curar el beri-beri
como los extractos de la c�scara del arroz, y de estos �ltimos prepar� un concentrado
que curaba con dosis de 20 mg; adem�s, Funk sugiri� que las "sustancias accesorias"
se llamaran vitaminas, porque pens� que qu�micamente se trataba de aminas.
Pronto se estableci� que en realidad no son aminas, pero el nombre se ha seguido
usando. En la actualidad se conocen 14 vitaminas, todas descritas, aisladas,
purificadas y sintetizadas en la primera mitad del siglo XX, que
desde luego no son los �nicos nutrientes esenciales, o sea aquellos necesarios
para el crecimiento y la reproducci�n normal que no se sintetizan (o se sintetizan
en cantidades insuficientes) en el organismo. Las vitaminas son de dos tipos,
las solubles en agua o hidrosolubles, y las solubles en grasas o liposolubles.
Las vitaminas hidrosolubles son el �cido asc�rbico o vitamina C, y los componentes
del complejo B, tiamina, riboflavina, niacina, piridoxina, �cido pantot�nico,
�cido lipoico, �cido f�lico y vitamina B12. Las vitaminas liposolubles son A,
D, E y K. Otros nutrientes esenciales son elementos inorg�nicos que participan
en distintos procesos metab�licos, de ellos los m�s importantes son el yodo,
el calcio, el fierro y el cobre.
Como su nombre lo indica, la epidemiolog�a es la rama de la medicina que estudia las epidemias, pero en este siglo se ha transformado en mucho m�s que eso. Desde los tiempos de Hip�crates la ocurrencia de enfermedades en ciertos climas y �pocas del a�o llam� la atenci�n a los observadores, y en el texto conocido como Epidemias I y III del Corpus Hipocraticum el autor presenta los padecimientos epid�micos que prevalecen en cada una las cuatro "constituciones", que no son diferentes �poca del a�o sino m�s bien periodos que ocurren en distintos años. Sin embargo, las descripciones no contienen detalles cuantitativos sino juicios cualitativos, como "muchos" o "pocos", lo que no s�lo no permite tener una idea clara de lo que se describe, sino que marc� un estilo de registro de las observaciones que prevaleci� durante 2 000 a�os. Galeno (v�ase p. 49) cre� un nuevo sistema para explicar todas las enfermedades en el que participan los temperamentos, la dieta, la ocupaci�n, el ejercicio y otros factores, que resultan en un desequilibrio de los humores, que se acept� ciegamente durante 14 siglos. No fue sino hasta que Sydenham (v�ase p. 109) recuper� el concepto de "constituci�n" de Hip�crates que se volvieron a examinar las epidemias; por ejemplo, Sydenham dividi� en dos las fiebres que eran frecuentes en Londres, las estacionarias y las intercurrentes, y se�al� que su aparici�n depend�a de la "constituci�n" de cada a�o. Dos siglos despu�s Henle public� su libro Von den Miasmen und Kontagien, en el que separa a las enfermedades epid�micas en tres, grupos: 1) debidas a miasmas, con el paludismo como su �nico miembro; 2) debidas en un principio a miasmas, pero en su evoluci�n se forma un par�sito en el organismo que se multiplica y disemina el padecimiento, que incluye a la mayor parte de las enfermedades infeciosas, y 3) las contagiosas que incluyen la sarna y la s�filis. En 1848 un m�dico londinense, John Snow (1813- 1858), se�al� que las deyeciones de pacientes de c�lera pod�an contaminar accidentalmente el agua potable y que la enfermedad se diseminaba de esa manera. En1853- 1854 hubo otra epidemia de c�lera en Londres, en la que en una zona central peque�a de la ciudad hubo m�s de 500 muertos en 10 d�as. Snow realiz� una encuesta casa por casa y demostr� que s�lo aquellos que obten�an el agua potable de una bomba instalada en la Broad Street enfermaban de c�lera, por lo que recomend� se cancelara, con lo que desaparecieron los brotes del padecimiento en esa zona. Un paso de gran importancia fue el que dio William Farr (1807-1883), m�dico ingl�s que estudi� en París y despu�s en Londres, y a quien por sus m�ltiples contribuciones se considera como el "padre de las estad�sticas vitales". Farr observ� en 1840 que la iniciaci�n, el desarrollo y la terminaci�n de una epidemia es con frecuencia un fen�meno regular, de modo que si se re�nen los casos que ocurren en breves intervalos de tiempo (generalmente semanas) y se grafican, los puntos que representan las frecuencias medias en cada intervalo pueden unirse con una l�nea curva que se describe con una f�rmula matem�tica. Sin embargo, no todas las epidemias tienen ese comportamiento, y para ampliar el estudio de Farr el pionero de la ciencia llamada biometr�a, Karl Pearson (1857-1936), desarroll� seis tipos diferentes de curvas de frecuencia y para cada una de ellas deriv� la ecuaci�n adecuada. Sin embargo, las epidemias pueden tener evoluciones todav�a m�s complicadas, por lo que su estudio demanda otra t�cnicas.
Con toda la importancia que tiene conocer la historia de las epidemias, su
estudio tiene otros objetivos adicionales, entre los que se encuentra establecer
correlaciones entre la presencia y el desarollo de la enfermedad y algunos factores
que pudieran ser causales. Un ejemplo de este tipo de estudio fue el realizado
primero por Franz Herman Müller, de Colonia, quien en 1939 estudi�
en forma restrospectiva los h�bitos de 172 sujetos adultos fumadores, la mitad
con c�ncer del pulm�n y el resto sano, y encontr� que entre los fumadores
hab�a 65% con ese c�ncer, mientras que entre los no fumadores s�lo 3.5% lo hab�an
padecido. A partir de este estudio se han publicado literalmente docenas de
otros trabajos sobre el mismo tema, tanto retrospectivos como prospectivos,
con resultados muy semejantes. El tabaquismo no s�lo se asocia al carcinoma
broncog�nico sino tambi�n a otros c�nceres, de boca, laringe, faringe, es�fago,
vejiga urinaria, etc. De hecho, en EUA se ha calculado que si se
suman todas las muertes ocurridas por estos distintos tipos de c�ncer en 1978
se obtiene la cifra de 115 000, el 30% de todas las muertes por c�ncer de ese
a�o. La conclusi�n es que si no fuera por el tabaco esas muertes no hubieran
ocurrido.
Otro tipo de estudios epidemiol�gicos de desarrollo reciente son los experimentales, utilizando para ello colonias de distintos animales en las que se pueden introducir ciertas bacterias y virus no pat�genos para el hombre. Este tipo de estudios fue desarrollado por William Topley (1886-1944) en la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres, a partir de 1921, y a lo largo de 15 a�os usaron cerca de 200 000 ratones. Se examinaron las condiciones que mantienen una epidemia, el papel de la inmunizaci�n natural, de la introducci�n de nuevas colonias de animales no infectados, de las infecciones latentes, del papel de los animales susceptibles, etc. Otra forma de epidemiolog�a experimental es la te�rica, que por medio de modelos matem�ticos y con la ayuda de la computaci�n realiza simulaciones de epidemias estableciendo una serie de patrones constantes y examinando su comportamiento cuando se introducen uno o m�s factores que tienden a a modificarlos.
Una de las caracter�sticas sobresalientes de la medicina moderna es el uso
del laboratorio en el estudio de los enfermos del siglo XIX empez�
a introducirse una serie de t�cnicas para ampliar la variedad, la capacidad
anal�tica y la resoluci�n de los distintos datos que el m�dico obtiene por medio
de la exploraci�n f�sica. Con el uso del estetoscopio, del term�metro, el microscopio
y de otros instrumentos como el bauman�metro, y el oftalmoscopio el examen cl�nico
del paciente se enriqueci� en forma considerable. Pero al mismo tiempo se desarroll�
otra dimensi�n en el estudio del enfermo, que fue el uso de toda esa nueva biotecnolog�a
en varias de sus secreciones como sangre y orina, jugo g�strico, el aire inspirado
y expirado, en l�quidos obtenidos de sus cavidades (pleura y peritoneo), y hasta
en sus heces fecales. El estudio del paciente se ampli� m�s all� de la toma
de la historia cl�nica y el examen f�sico no instrumental, para incluir el uso
de nuevos instrumentos y una serie de determinaciones realizadas en un espacio
que se llam� laboratorio cl�nico y de pruebas funcionales.
Desde sus principios y hasta avanzado el siglo, la medicina se desarroll� al
principio en el consultorio o en la casa del enfermo, por lo que se conoce como
medicina cl�nica; posteriormente, y en especial en la Edad Media, el
hincapi� en los textos cl�sicos en detrimento de los pacientes la transform�
en medicina de biblioteca, con el crecimiento y la multiplicaci�n de
los nosocomios, junto con las migraciones masivas de la población rural
a las grandes ciudades, provocadas por hambrunas, guerras y otras cat�strofes
semejantes, a partir del siglo XVII y hasta la primera mitad del
XIX surgi� la medicina de hospital, caracterizada por el
estudio anatomocl�nico de grandes n�meros de pacientes. Pero con la unificaci�n
de Alemania y el progreso de su medicina acad�mica en la segunda mitad del siglo
XIX, y el inter�s especial que se puso en el uso de t�cnicas qu�micas
y microsc�picas para ampliar el estudio de los pacientes, se pas� a la medicina
de laboratorio.
Este �ltimo fue un salto cu�ntico en el ejercicio de la medicina, un cambio no s�lo cuantitativo sino cualitativo. En menos de 100 a�os la profesi�n m�dica se transform�, de un arte emp�rico y con escasos recursos para modificar en forma favorable para el paciente la evoluci�n natural de su enfermedad, en una profesi�n cient�fica armada con t�cnicas cada vez m�s refinadas y exactas para alcanzar diagn�sticos m�s precisos. Una visita a los laboratorios cl�nicos de un hospital contempor�neo de buen nivel acad�mico es una experiencia memorable. El n�mero y la variedad de los ex�menes que pueden realizarse, cada vez con mayor exactitud, ha estado creciendo de manera exponencial durante la segunda mitad de este siglo y no muestra signos de alcanzar pronto un punto de saturaci�n. Nadie los ha contado, pero es probable que hoy existan m�s de 1 000 ex�menes y pruebas de laboratorio �tiles para el diagn�stico y el tratamiento de la mayor�a de los enfermos, con las que ni Hip�crates, ni Boerhaave, ni Laennec, so�aron en sus respectivos tiempos para auxiliar a sus pacientes.
La biotecnolog�a contempor�nea aplicada a la medicina es una bendici�n para
m�dicos y enfermos; lo �nico que se obtiene de ella son beneficios para ambos,
que antes de su introducci�n no eran accesibles. Es lamentable que recientemente
se haya pretendido que la biotecnolog�a conduce a la deshumanizaci�n
de la medicina. La coexistencia temporal de dos fen�menos, sobre todo cuando
se trata de una sola instancia (un solo experimento) no es prueba de relaci�n
causa-efecto entre ellos. En el caso específico mencionado existe otro
elemento que no se toma en cuenta cuando se acusa a la biotecnolog�a moderna
de la p�rdida de los valores humanos de la medicina, que es el desarrollo de
la seguridad social. Ambas (biotecnolog�a y seguridad social) se introdujeron
en los mismos a�os del siglo XIX: Bismarck logr� que en Alemania
se aprobara la primera ley en 1889. Naturalmente, nadie duda que la toma de
la responsabilidad de la seguridad social por parte del gobierno sea un hecho
positivo, un avance en las estructuras que constituyen la sociedad moderna.
Pero su realizaci�n en algunos pa�ses como M�xico, ha ca�do en una serie de
pr�cticas que van en contra de sus objetivos declarados; una de ellas es la
masificaci�n de las instituciones, con la consecuente p�rdida del individuo
en medio de la multitud. Es mucho m�s deshumanizante exigirle a un m�dico que
vea 30 pacientes en 8 horas que todas las biotecnol�gias diagn�sticas y terape�ticas
juntas.
El laboratorio cl�nico es la parte m�s cient�fica de la medicina moderna y por lo tanto es la que la distingue mejor de todas las otras medicinas "tradicionales". Ha surgido de la aplicaci�n rigurosa de la biotecnolog�a m�s avanzada al estudio de la enfermedad, y se ha hecho cada vez m�s �til y confiable conforme las t�cnicas se han hecho cada vez m�s complejas y espec�ficas. Esto ha hecho a la medicina m�s eficiente en sus diagn�sticos y, por lo tanto m�s efectiva en sus tratamientos.
LA GEN�TICA Y LA BIOLOG�A MOLECULAR
Quiz� uno de los avances que mejor caracterizan a la medicina es el que ocurri�
en la gen�tica y en la biolog�a . La gen�tica inici� su desarrollo actual a
mediados del siglo XIX en el jard�n de un monasterio agustino en
la ciudad de Brno, Hungr�a, en manos del sacerdote Gregor Mendel (1822-1884)
quien hab�a estudiado biolog�a en Viena y estaba interesado en la herencia de
distintos caracteres en las plantas como el color del albumen y del epistemo,
la superficie lisa o rugosa de las semillas, la longitud de los tallos y la
localizaci�n axial o terminal de las flores, todo en el ch�charo Pisum sativum.
Mendel hizo distintas cruzas de las plantas y calcul� las variaciones de las
siete caracter�sticas mencionadas en las nuevas generaciones, lo que revel�
la persistencia de ciertos factores no identificados (y entonces ni siquiera
imaginados) con ellas. Mendel tambi�n fue profesor de biología en la
escuela de Brno durante 14 a�os, que fueron los que utiliz� para realizar sus
experimentos. Fund� la Sociedad de Historia Natural de Brno y public� en 1866,
en la revista de esa sociedad, su hoy famoso trabajo Versuche �ber Planzenhybriden
(Estudios sobre h�bridos vegetales), que pas� inadvertido durante 35 a�os, hasta
que fue descubierto por Hugo de Vries (1848-1935) y otros investigadores
en 1900. Mendel fue nombrado abad de su monasterio en 1868, con lo que termin�
su carrera cient�fica. La aplicaci�n pr�ctica de los resultados de Mendel la
inici� Archibald Garrod (1857-1936), m�dico ingl�s que en 1902 public�
un trabajo sobre la alcaptonuria, rara enfermedad metab�lica con comportamiento
hereditario peculiar, cuya explicaci�n se encuentra en una de las leyes de Mendel.
Garrod reuni� otros padecimientos cong�nitos m�s en los que los patrones de
herencia se explicaban de la misma manera, como la cistinuria y el albinismo,
y en 1909 public� su famosa monograf�a Inborn Errors of Metabolism (Errores
cong�nitos del metabolismo ), con lo que cre� una nueva disciplina dentro de
la gen�tica humana: la gen�tica bioqu�mica. Los cromosomas fueron identificados
por Walther Flemming (1843-1815) en 1882, pero el nombre se debe a W.
Waldeyer, quien los bautiz� en 1888 adem�s, se reconocieron los dos tipos de
divisi�n celular: mitosis y meiosis. Pronto llam� la atenci�n el paralelismo
que existe entre la ley mendiana de la segregaci�n de los factores responsables
de los caracteres hereditarios y los cromosomas como posibles portadores de
esos factores, lo que dio origen a la citogen�tica.
Wilhelm Roux (1850-1924) propuso un modo te�rico para explicar por que las c�lulas hijas heredan el complemento gen�tico completo de la c�lula original, en lugar de heredar la mitad, en el que el n�cleo posee hileras de estructuras individuales que se duplican; Theodor Boveri (1862-1915) y William Sutton (1876-1916) siguieron este modelo y propusieron que los genes est�n localizados en los cromosomas. El siguiente gran avance en este campo lo dio Thomas Hunt Morgan (1866-1945) con sus estudios en la mosca de la fruta del g�nero Drosophila, que aparecieron en 1915 en un libro titulado The Mechanism of Mendelian Heredity, que tuvo gran influencia en el desarrollo de la gen�tica. Morgan continu� trabajando en el campo y en 1928 public� otro libro, The Theory of the Gene, en el que propone que las caracter�sticas del individuo se deben a pares de elementos o genes presentes en el material gen�tico, que estos genes muestran enlace (linkage) que corresponde a los cromosomas, que los pares se separan cuando las c�lulas germinales maduran y que los gametos contienen una sola serie de genes; adem�s, los genes ligados se combinan como grupo, aunque tambi�n existe cierto intercambio ordenado entre ellos.
En 1953 James Watson (1928- ) y Francis Crick (1916- ) publicaron un modelo de la estructura terciaria del �cido desoxirribonucleico que inclu�a un mecanismo para su replicaci�n y las bases de su funcionamiento como portador de la informaci�n gen�tica. Este modelo es el bien conocido de una doble h�lice anticomplementaria en la que la parte central est� ocupada por las bases p�ricas y pirim�dicas y la parte externa por los residuos de los carbohidratos (desoxirribosa) unidos a �cido fosf�rico. Este descubrimiento introdujo la revoluci�n biol�gica m�s importante en el siglo XX, y ha ejercido gran repercusi�n en la medicina, pues representa la base de la biolog�a molecular, que es el estudio de las mol�culas de los �cidos nucleicos que participan en la codificaci�n, expresi�n y s�ntesis de la informaci�n gen�tica, que como regla se refiere a la estructura primaria de prote�nas.
Figura 37. Los descubridores de la estructura del ADN, James
Watson (1928- ) y Francis Crick (1916- ).
Ya desde 1940 se hab�a iniciado la investigaci�n epidemiol�gica de las enfermedades hereditarias en cuanto a prevalencia, mecanismos de transmisi�n, heterogeneidad y tasa de mutaci�n; en 1949 Linus Pauling (1901-1995) y sus colaboradores demostraron que la anemia de c�lulas falciformes era una enfermedad molecular, producida por el cambio en un solo residuo de amino�cido en las cadenas b de la hemoglobina, y pronto se agregaron otros padecimientos que afectan otras mol�culas, como las inmunoglobulinas y la col�gena. Tambi�n se estableci� que muchos de 195 errores cong�nitos del metabolismo resultan del cambio en la estructura primaria de alguna enzima, casi siempre debido a una mutaci�n. Se demostr� el polimorfismo gen�tico de enzimas y prote�nas y se gener� la hip�tesis de que �sa fuera la causa de que existieran diferencias en la susceptibilidad o resistencia algunas enfermedades desencadenadas por factores ambientales. Otro factor complicado en el mismo fen�meno ser�a el sistema de histocompatibilidad, que adem�s se asocia a la susceptibilidad a enfermedades de autoinmuniddad.
La biolog�a molecular permite hoy la identificaci�n, el aislamiento y la clonaci�n de genes espec�ficos y en muchos casos su transferencia y expresi�n en bacterias, que entonces producen mol�culas llamadas recombinantes. Esto permite vislumbrar la posibilidad de la terap�utica g�nica, que se aplicar�a no s�lo a los errores congenitos del metabolismo sino a muchos otros padecimientos no hereditarios, porque la gran mayor�a de las c�lulas som�ticas del organismo se dividen continuamente durante toda la vida y pueden sufrir alteraciones en su material gen�tico, como en el c�ncer. En la actualidad se efect�a un programa internacional de investigaci�n cuya meta es conocer la totalidad de la estructura primaria del �cido desoxirribonucleico humano, lo que seguramente proporcionar� informaci�n muy �til para la prevenci�n, el diagn�stico, el pron�stico y el tratamiento de muchas enfermedades.
