Se entiende por arma biológica cualquier arma que use
microorganismos, tales como virus, bacterias u hongos, para provocar
enfermedades en humanos, plantas o animales.[1] Por lo tanto,
estos ataques pueden resultar letales para una población humana o para sus
recursos si se atacan los cultivos o las granjas, pero no todas las armas
biológicas son mortales.[1,2]
Se entiende por arma biológica cualquier arma que use
microorganismos, tales como virus, bacterias u hongos, para provocar
enfermedades en humanos, plantas o animales.[1] Por lo tanto,
estos ataques pueden resultar letales para una población humana o para sus
recursos si se atacan los cultivos o las granjas, pero no todas las armas
biológicas son mortales.[1,2]
Generalmente presentan dos partes: un agente patógeno
y un mecanismo de diseminación [2], donde el agente patógeno es
el propio microorganismo que representa una amenaza para la salud, y el
mecanismo de diseminación es el método para que dicho microorganismo llegue
hasta la víctima. Estos mecanismos pueden ser desde cartas envenenadas hasta
misiles.
Patógenos: armas de destrucción masiva
Los patógenos también son conocidos como agentes
biológicos infecciosos, y son organismos que causan enfermedades en su huésped.
Existen distintos métodos por los cuales un patógeno puede infectar a un
individuo. El ser humano tiene sus propias vías para combatir la infección
gracias a la presencia de su sistema inmunitario, y añadido a las defensas
propias, la higiene y los avances médicos tales como las vacunas, antibióticos,
antivíricos y antifúngicos contribuyen a reducir la amenaza que suponen estos
microorganismos que, a pesar de esto, siguen siendo un peligro. [3,4]
Comparado con otros tipos de armas masivas, tales como
las nucleares, las armas biológicas son extremadamente baratas de producir: Se
estima que una forma purificada de toxina botulínica es aproximadamente 3
millones de veces más potente que el sarín [5] -un agente
químico que afecta al sistema nervioso-, y que un misil cargado con esta toxina
podría afectar un área 16 veces mayor que uno cargado con sarín. Es por ello
que las armas biológicas se consideran como unas de las que tiene un potencial
más devastador.
Los agentes patógenos del arma pueden estar
modificados genéticamente para conseguir un efecto más devastador, ya sea
haciéndolas más letales, más contagiosas, ambas o sencillamente haciendo que
resistan un tiempo mayor.
El mayor problema que presentan las armas biológicas
actuales es que se camuflan de modo que resulta difícil distinguir cuándo se
trata de una endemia natural y cuándo se trata de un ataque deliberado con un
arma biológica [2], de modo que cuando se expande una
enfermedad sospechosa es complicado determinar si se debe a un proceso natural,
una negligencia, sabotaje o a un ataque.
Aunque el uso de armas biológicas esté asociado a los
estados con capacidad de desarrollarlas, los avances tecnológicos actuales
hacen que cada vez sea más posible que estas puedan ser adquiridas por
organismos independientes e incluso terroristas. Para más información acerca de
los avances relevantes para la asamblea de la ISU (Implementation Support
Unit o Unidad de Apoyo a la Aplicación), pueden visitar este enlace.
Armas biológicas e historia
El primer uso registrado de patógenos como arma
biológica data en la época del imperio romanogermánico [5], en
la que se usaban animales muertos para contaminar los suministros de agua.
Desde entonces su uso ha evolucionado enormemente:
Durante el siglo pasado más de 500 millones de personas murieron debido a enfermedades
infecciosas [6], de las cuales se deduce que decenas de miles
de estas muertes fueron causadas por ataques deliberados con patógenos. Se
redactaron dos tratados internacionales para regular el uso de estas armas
masivas, uno en el 1925 y otro en el 1972, pero ninguno fue eficaz para parar
la producción en masa de estas armas. Ambos protocolos pueden ser consultados
en los siguientes enlaces:
La armada alemana fue la primera en usar estas armas
de forma masiva en la primera guerra mundial durante el siglo XX, aunque se
llevaban usando desde hacía siglos.
AÑO
|
EVENTO
|
1155
|
El Emperador Barbarroja envenena pozos de agua con cadáveres humanos en
Tortona, Italia
|
1346
|
Los mongoles catapultan los muertos de peste durante el asedio a Caffa
|
1495
|
Los españoles mezclan vino con sangre de leprosos para venderlo a Francia
|
1650
|
Los polacos usan saliva de perro con la rabia contra sus enemigos
|
1675
|
Primer acuerdo franco-germánico para no usar “balas envenenadas”
|
1763
|
Los ingleses distribuyen mantas con la varicela a los nativos americanos
|
1797
|
Napoleón inunda la planicie de Mantua en pos de esparcir la malaria
|
1863
|
Los confederados venden ropa de pacientes de la fiebre amarilla y
varicela en los EEUU
|
Tabla
1: Usos históricos datados de los patógenos como
armas.
El ántrax, auge en la época del bioterrorismo
El Bacillus anthracis es un parásito
obligado, lo que quiere decir que no puede vivir sin un huésped. Es un
microorganismo aerobio (necesita oxígeno para respirar), formador de
esporas y protegido por una cápsula. Aunque el propio organismo no pueda
vivir fuera del huésped, sus esporas sí tienen esa capacidad. [3]
 |
Figura 1: Bacillus
anthracis.
|
En 1876 Koch consiguió descifrar por primera vez el
ciclo completo de B. anthracis. Con ello, descubrió que esta bacteria
era formadora de esporas, que pueden permanecer viables durante largos periodos
en condiciones desfavorables. Pasteur, a partir del trabajo de Koch -que no
consideró concluyente-, consiguió desarrollar una vacuna contra este
microorganismo. En humanos, la vía más común de contagio es la cutánea, aunque
el consumo de carne contaminada poco hecha provocaba infección
intestinal. B. anthracis fue, durante la Segunda Guerra
Mundial, el arma biológica más investigada y utilizada por Rusia y Japón.
El doctor Paul Fildes determinó en noviembre de 1940
que la mejor manera de utilizar este agente era mediante diseminación a través
de aerosoles, facilitando así la entrada de las esporas a los pulmones. Para
ello, realizaron experimentos de estas bombas biológicas al Noroeste de la
costa de Escocia, en la isla de Gruinard. La llamada ‘bomba N’ contaminó toda la isla con esporas (que actualmente está
restringida al público, a pesar de ya haber sido descontaminada con
formaldehido), demostrando así su eficacia.
Hoy en día conocemos el genoma de esta bacteria
completamente, incluidos sus plásmidos, responsables de su toxicidad. Estos
pueden ser transferidos a otras especies de bacilos al ser fragmentos de ADN
con capacidad de replicarse y transmitirse de forma independiente a los
cromosomas.
La patogenicidad de esta bacteria depende
esencialmente de dos plásmidos: Uno de ellos encargado de la síntesis de su
cápsula y el otro de sintetizar las tres toxinas del ántrax, que
individualmente no son tóxicas, si no que actúan por parejas. Esta bacteria en
condiciones óptimas se reproduce muy rápidamente, y acompañada por la
producción de estos factores anteriormente mencionados puede ser letal para el
organismo infectado. [6,7]
Las esporas inhaladas se depositan en las cavidades
alveolares y desde ahí son transportadas a los nódulos linfáticos cercanos a
través de los vasos linfáticos, causando septicemia; una infección grave y
generalizada de todo el organismo debido a un foco infeccioso desde el cual los
gérmenes pasan a la sangre. Los síntomas pueden aparecer incluso dos meses
después del contacto con la espora, tales como formación de ampollas en la piel
y quemazón, forúnculos e inflamación, fiebre, dificultades para respirar o
desmayos. Desde la primera manifestación el individuo no sobrevive más de una
semana.
A pesar de la importancia histórica del ántrax, han
existido otros numerosos ejemplos de microorganismos usados como armas
biológicas, como lo son el ébola y el virus de Marburgo, que pertenecen a la
misma familia y derivan en fiebres hemorrágicas virales. La fiebre amarilla
también es consecuencia de un virus que fue usado como arma biológica en
África. Otro ejemplo conocido es el de la toxina botulínica, producida por un
microorganismo denominado Clostridium
botulinum, que afecta al sistema nervioso de la víctima.
Conclusiones, consciencia social
El uso de patógenos como armas biológicas se ha extendido a lo largo de los siglos a medida que se ampliaban conocimientos de biología y microorganismos, hasta el punto de ser una de las principales amenazas controladas por la humanidad. Sin embargo, la sociedad es a día de hoy más consciente de los peligros que esto supone y se han decretado acuerdos internacionales que impiden su uso.
Gracias por leernos. Esperamos resolver
cualquier duda en la sección de comentarios.
Aina Juan Cabot,
Alejandro Llorente Álvarez,
Fernando Loras OrtÍ,
Iván Herrero García,
Tània Núñez Alarcón.
Referencias:
[1] Michael Stebbins (2007). Federation of
American Scientists. Recuperado de:
https://fas.org/biosecurity/resource/bioweapons.htm
https://fas.org/biosecurity/resource/bioweapons.htm
[2] The United Nations Office at Geneva. (2016). UNOG. Recuperado de:
[3] S.Riedel. (2005). Anthrax: a continuing concern in the
era of bioterrorism. Baylor University.
Medical Center Proceedings, 18(3), 234-243. Recuperado de:
[4] ScienceDaily.
(2016). Recuperado de:
[5] Reaching Critical Will. (2016). Recuperado de:
[6] Frischknecht,F. (2003). The history of biological warfare: Human
experimentation, modern nightmares and lone madmen in the twentieht century. EMBO reports, 4(6S), S43-S56. doi:
[7] Nammalwar,B. [et al.] (2014). Syntesis and
Biological Evaluation of 2,4-Diaminopyrimidine-Based Antifolate Drugs against Bacillus anthracis. molecules, 19(3),
3231-3246. doi: 10.3390/molecules19033231
El treball està ben escrit, el to de formalitat i el nivell tècnic (força moderat) són adequats per un text divulgatiu com el Blog. Hi ha alguns comentaris i propostes de millora que caldria tenir en compte abans de fer la vostra versió definitiva. Caldria fer una revisió final al text abans de publicar-lo per tal de poder corregir petits errors tipogràfics, ortogràfics i de forma. L'estructura mostrada és adequada, però potser seria adequat anar una mica més enllà del Bacillus anthracis i presentar un apartat addicional amb "Altres microorganismes patògens utilitzats com a armes biològiques". Podríeu enumerar-ne d'altres i donar més èmfasi a aquells casos més destacables.
ResponElimina#Correccions i propostes concretes:
- Hi ha una referència històrica errònia: Primer registre de arma biològica en l'imperi romà; seria de l'imperi Romanogermànic
- Es diu que Bacillus anthracis és un paràsit obligat, tot i que aquesta informació es pot extreure de diverses fonts documentals, aquest microorganisme també es pot trobar com a habitant del sòl. D'aquesta manera caldria corregir aquestes dades. Vegueu també l'article de Salie i Koehler (2006) on es demostra la presència de cèl·lules vegatatives de B. anthracis en mostres de rizosfera (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1472387/pdf/2489-05.pdf).
- Cal millorar el format de les referències presentades. Podeu seguir l'exemple que es va donar en la sessió de presentació del treball de blog.
- Cal que firmeu el treball i indiqueu el vostre nom a la capçelera o al final de l'entrada de Blog.
ResponEliminaPregunta avaluable:
ResponEliminaLes bioarmes només tenen efecte cap a les persones? O també tenen/tindrien efecte a la resta de la fauna?
Per exemple si s'apliques una bioarma amb Bacillus anthracis a gran escala les espores d'aquesta afectarien a tot mamífer o ser viu lo suficientment gran o per ser infectat, o només als humans?
Hola Simonas,
EliminaComo bien se menciona en la introducción del trabajo, las armas biológicas pueden afectar tanto a humanos, plantas o animales. Esto no quiere decir que todos se vean afectados por todos los patógenos. Por ejemplo, el ántrax o la rabia son consideradas enfermedades zoonótica.
Espero haberte sido de ayuda.
Pregunta evaluable:
ResponEliminaMuy interesante el tema. Cuando se habla en las últimas líneas de otros ejemplos de armas biológicas se menciona el ébola. En este caso, ¿es seguro que sea usado como arma biológica? Si los mecanismos de control del virus i los métodos de prevención de los brotes aún no son del todo efectivos, ¿cómo se puede controlar para hacer de éste una arma biológica? Muchas gracias
Adrià Casanovas
Hola Adrià,
Eliminarealmente el término arma biológica no hace referencia directa a un arma de fuego o algo por el estilo. En realidad se considera así cualquier patógeno dirigido que pueda afectar directa o indirectamente al ser humano.
Esto no quiere decir que deba controlarse. Precisamente un punto a tener en cuenta al escoger un patógeno es su método de propagación. Usualmente un patógeno que se expande rápidamente, como es el caso de los virus, es más difícil de controlar. Es por esta razón que se usan con escasos métodos de contención. Por ejemplo mediante liberación entre la población de individuos u objetos infectados, de modo que el simple contacto con estos resulte suficiente para utilizarlo como arma.
Espero haber resuelto tu duda.
Pregunta avaluable:
ResponEliminaBona tarda, la pregunta és senzillament per curiositat. En base a les dades històriques i als vostres propis coneixements científics, quin creieu que seria el microorganisme i les seves característiques, símptomes, transmissió, etc. de l'utilitzat com a arma biològica de forma hipotètica, si el que es busca fos un dany màxim i una expansió global de la malaltia?
Moltes gràcies
Elena Mínguez
Hola Elena,
EliminaGeneralment quan s'utilitzen patògens com a armes biològiques, destaquen per ser o bé molt letals, o bé molt fàcils de disseminar. Tot i així, a dia d'avui el que es fa és realitzar organismes sintètics que aprofitin qualitats d'uns i altres patògens, que els fa potencialment millors armes biològiques. D'aquí sorgeixen conceptes com la virologia sintètica, una disciplina que estudia com crear virus des de zero. Per tant, l'opció més eficient probablement seria un organisme sintètic.
L'autor ha eliminat aquest comentari.
ResponEliminaPREGUNTA AVALUABLE:
ResponEliminaM'ha semblat molt interessant però no he entès perquè si l'illa de Gruinard, Escòcia ja ha sigut descontaminada amb formaldehid encara té l'accés restringit. Això és degut a què no saben del cert si l'han descontaminat, si encara resten espores a l'illa, simplement per precaució o perquè es volen desentendre del problema?
Gràcies
Hola Laia,
EliminaRealmente el tema de la isla de Gruinard es muy interesante. Por lo que hemos podido investigar, tras la descontaminación de la isla que se realizó a finales de la década de los 80, el gobierno británico declaró que la zona volvía a ser habitable, tal como había demostrado las pruebas que se realizaron con ovejas. Sin embargo, al tratarse de una zona que durante casi 50 años ha estado contaminada con Anthrax, existe cierto recelo al respecto ya que el se trata de un patógeno muy resistente y difícil de eliminar.
Confío en haber aclarado tu pregunta.
PREGUNTA AVALUABLE:
ResponEliminaHabéis comentado que se conoce completamente el genoma de Bacillus anthracis incluidos los plasmidios que le proporcionan la toxicidad. Mi pregunta es: conociéndose el método de infección de esta bacteria y su genoma, no se podria "revertir" su patogenicidad proporcionándole la cura de una enfermedad conocida?
Paula Soriano Nogales
Hola Paula,
EliminaEl B.anthracis se usó como arma biológica a mediados del siglo XX, sin embargo en 1970 ya se autorizó una vacuna, que fue nuevamente reautorizada el pasado 2008. Esta vacuna no contiene células de B.anthracis, pero brinda al sistema inmunitario del huésped inmunidad contra el ántrax.
Espero haber respondido tu duda.
pregunta avaluable:
ResponEliminaExisteixen mètodes de detecció d’armes biològiques per tal de poder controlar i prevenir un possible atac biològic?
Marc Danti Ramos
Hola Marc,
EliminaEn principio una de las cualidades principales que se busca en las armas biológicas es que sean fáciles de ocultar, al menos hasta que entren en contacto con el objetivo. Por lo general, cuando se trata de agentes biológicos controlados requieren un transporte específico que usualmente es fácil de detectar, al igual que cualquier arma. Por tanto, dependerá mucho del tipo de patógeno y su modo de contención y diseminación.
Es por esto que la detección de estas se suele dar después de que haya comenzado a difundirse el agente, por lo que son más bien medidas de control después del ataque. Entre estos encontramos pruebas biológicas, como control de las toxinas dispersas en el aire o análisis de posibles infectados.
Sin embargo, existen algunos sistemas de detección portátiles que permiten detectar rápidamente la presencia de microorganismos o toxinas.
Pregunta evaluable:
ResponEliminaCuando decís que las toxinas actúan por parejas, exactamente a que os referís? Cuales son los efectos de estas parejas de toxinas una vez se liberan en el interior del cuerpo humano (como actúan)?
Gracias,
Carla Rios
Hola Carla,
EliminaQue las toxinas actúen por parejas significa que por sí solas no son nocivas para el huésped. El ántrax tiene un plásmido llamado pXO1 que sintetiza las tres toxinas. Se generan: un factor letal 83-kd, el factor edema 98-kd y el antígeno protector 85-kd. El factor letal no es activo cuando está aislado.
El funcionamiento es el siguiente: el antígeno se une al receptor de la célula huésped, permitiendo así la entrada de los factores edema y letal. El factor letal se combina con el antígeno formando la toxina letal, mientras el factor edema inhibe una posible fagocitosis por parte de los neutrófilos (sistema inmunitario). La toxina resultante de la unión del antígeno con el factor letal provoca que los macrófagos del huésped liberen lo que se conoce por factor necrosis tumoral (TNF, del inglés tumor necrosis factor). Esta TNF es una proteína liberada por el sistema inmunitario que interviene en la apoptosis, provocando así daños en los tejidos endoteliales.
Es un proceso complejo y regulado por muchos factores, pero espero haber esclarecido tus dudas.
COMENTARIO EVALUABLE
ResponEliminaMi pregunta es si, aparte de utilizarse con malas intenciones, se puede o se han utilizado alguna vez las armas biológicas como una buena solución, como por ejemplo para combatir plagas?
Muchas gracias
ANA JIMÉNEZ ROMERO
Hola Ana,
EliminaEl concepto de arma biológica en sí mismo tiene una connotación referida a un conflicto bélico o a terrorismo, de modo que usándolo a modo de solución pierden esa nomenclatura. Sin embargo existen, por ejemplo, métodos de bioremediación que comparten los principios de un arma biológica, consistiendo de un microorganismo cuyo metabolismo sirva para mejorar la situación ambiental y un mecanismo de diseminación.
Usar un arma biológica como tal (es decir, que contenga un patógeno) para, como bien dices, combatir una plaga presenta un problema, y es que es muy difícil controlar la evolución y el avance del microorganismo a posteriori. Eso hace de las armas biológicas mecanismos poco adecuados para soluciones ambientales.