Esperanza Martínez Romero se mueve delicadamente entre los pasillos de su laboratorio, donde una cámara de anaerobiosis cultiva bacterias sensibles al oxígeno y una incubadora mueve persistentemente un conjunto de matraces con microorganismos que se ocultan en el amarillo claro del medio de cultivo. Hay voces, pasos, cajas de Petri, ácido nítrico, frascos, escritorios, computadoras, reportes de biología molecular y el sonido de los pájaros filtrándose desde el exterior en las instalaciones del Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la UNAM en el Campus Morelos, microcosmos de investigación desde donde la científica mexicana ha hecho eco en el mundo.
En los próximos días, la doctora Martínez Romero recibirá un premio en París por parte de la Fundación L’Oréal y la UNESCO, que celebran a 45 eminentes científicas de todas las regiones del mundo y que han sido reconocidas por sus méritos en las últimas tres ediciones del galardón. El Covid-19 aplazó la entrega, pero sus carreras científicas han seguido adelante para contrarrestar desde diferentes trincheras los desafíos que el mundo impone.
La ciencia muestra el camino y la doctora Esperanza Martínez Romero forma parte de este selecto grupo, cuya historia siempre merece ser subrayada.
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Fuera de serie
La científica cuenta que le apasionaba la neurobiología. Quería trabajar en el cerebro humano, pero se dio cuenta que “cortar cabezas” no era lo suyo. Entró a una licenciatura piloto en la UNAM sobre investigación biomédica. La idea era realizar investigación básica desde un principio. “El lema era: Se aprenderá investigación, investigando; así que desde el primer año nos incorporábamos a grupos de investigación y podíamos escoger en qué laboratorio trabajaríamos para ir canalizando nuestras inquietudes”.
Las disecciones la ponían nerviosa y el simple hecho de intervenir una salamandra para estudiar su oído interno le hizo percatarse de que no podía trabajar en fisiología animal, así que empezó a explorar el mundo de las plantas y se dio cuenta que en la fisiología vegetal había cosas extraordinarias que se convirtieron inmediatamente en una pasión que ha cultivado a lo largo de más de 40 años de trayectoria.
Cuando inició su carrera, empezó a trabajar en un nuevo desarrollo en fijación de nitrógeno. Inoculando bacterias en plantas de frijol, un nuevo universo se abrió antes sus ojos. Una bacteria era capaz de lograr que la planta creciera de manera espectacular en un suelo pobre en nitrógeno.
"Pensamos que se pudieran producir vegetales con bacterias benéficas para los humanos; es decir, una lechuga que tenga un probiótico en vez de salmonella; que haya la posibilidad de sustituir patógenos por bacterias benéficas”.
Las bacterias, esos microorganismos relacionados en el imaginario popular con dientes afilados y siempre con malas intenciones, se revelaron como aliadas en procesos que han contribuido a diseñar biofertilizantes que ahorran millones de dólares en grandes extensiones de cultivos alrededor del mundo.
La doctora Martínez también señala que este tipo de investigaciones, que buscan entender de mejor forma las interacciones entre plantas y bacterias, van más allá y ahora forman parte de la nueva revolución científica que inició con este siglo: la del microbioma humano. Esta nueva área del conocimiento muestra que no sólo las plantas se benefician de las bacterias, sino los humanos también pueden hacerlo porque mediante ellas pueden sintetizar aminoácidos, vitaminas esenciales y hasta neurotransmisores que afectan el funcionamiento del cerebro humano. “Así regresé al estudio del cerebro, pero de otra manera”, acota la investigadora que será galardonada.
Algo muy importante que se ha gestado en el Centro de Ciencias Genómicas es el estudio en la parte molecular de las bacterias. “Fuimos pioneros. En el mundo se hacían muchos tipos de inoculaciones, pero no exploraban de qué bacterias se trataba, ni cómo estaban sus genes. Hicimos hibridaciones y reconocimos diferentes perfiles, diferentes grupos de bacterias asociadas al frijol y algunas de ellas no descritas aún”. Este trabajo los llevó a describir nuevas especies de bacterias fijadoras de nitrógeno asociadas a plantas, incluso hay una planta, la Rhizobium esperanza, con la que se reconoce la trayectoria de la científica.
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Nuevos proyectos para un futuro sustentable
En la actualidad, su equipo de trabajo también describe nuevas especies de árboles, como leguminosas nativas de México. “Los árboles son los campeones en fijar nutrientes, fertilizan de verdad el suelo y al tirar hojas fijan nitrógeno. Además tienen raíces tan profundas que alcanzan mantos freáticos profundos que bombean el agua a la superficie”. Martínez señala que utilizan ingas (género de árboles y arbustos tropicales-subtropicales, miembro de la infrafamilia Ingeae de las leguminosas) en la cobertura de los cafetos en Veracruz, en un proyecto que desarrollan en colaboración con la Universidad Veracruzana.
“En Morelos trabajamos con los árboles de lyciloma que están en las barrancas. Son una maravilla porque mantienen la fertilidad y resisten condiciones extremas como las que produce el cambio climático. Estos árboles fijadores de nitrógeno pudieran ser muy resistentes a cambios de clima y de estrés hídrico”, señala la científica y apunta que además ya empezaron a caracterizar de manera genómica nuevas bacterias de estos ecosistemas.
Otra nueva área de estudio que experimentan es la fijación de nitrógeno en animales, como en la tortuga galápago tamaulipeca y en los teporingos. “Esta es un área nueva, una concepción diferente que hemos abierto en el laboratorio. Estamos estudiando la microbiota de animales que tienen un desbalance de carbono, pues tienen mucho de este elemento y poco nitrógeno, que es lo que ocurre en las plantas. Nuestro sueño es que algún día los humanos fijemos nitrógeno”.
En las heces de la tortuga galápago tamaulipeca aislaron a la Klebsiella variicola, un endófito natural que está dentro de los tejidos, pero también es patógeno en humanos. En las tortugas no son virulentas, no tienen resistencia. Se trata de una población particular de bacterias que mantienen las tortugas y las heredan de padres a hijos.
“Encontramos algo maravilloso, las Klebsiella variicola de las tortugas secretan alanina (un aminoácido) y no amonio, que está ligeramente procesado y pierde su toxicidad. Estas bacterias aisladas de las heces de las tortugas podrían ser utilizadas en promover la fijación de nitrógeno en animales. Estos son nuestros nuevos retos y mediante ellos se podría liberar a los humanos de comer proteína animal todo el tiempo y en grandes cantidades, lo que marcaría un cambio en el impacto ambiental de lo que consumimos”, afirma Martínez.
Estamos estudiando la microbiota de animales que tienen un desbalance de carbono, pues tienen mucho de este elemento y poco nitrógeno, que es lo que ocurre en las plantas. Nuestro sueño es que algún día los humanos fijemos nitrógeno””
ESPERANZA MARTÍNEZ ROMERO
Cíentífica
Su primer modelo animal de estudio fue la cochinilla del carmín, insecto con el que siguen trabajando. “La especie fue domesticada por nuestros ancestros y ahora crecen en invernaderos con una alta producción de carmín. Son especies grandes y esa diferencia de crecimiento le ha permitido gran producción”. Su tamaño también aporta a su conocimiento científico, ya que este modelo se presta mucho para el análisis molecular, pues sus dimensiones permiten hacer disecciones muy finas. En los ovarios de la especie está la bacteria fijadora de nitrógeno que se transfiere de madre a hijos. “Los mamíferos no tenemos esas maravillas de transferencias de bacterias”.
Asegura que las plantas hacen fotosíntesis, tienen acceso a todo el CO2, pero el nitrógeno siempre es limitante en la producción agrícola y en las condiciones naturales, pero la asociación con bacterias les permite adquirir este nitrógeno que no tienen. “Nosotros no fijamos nitrógeno porque comemos muchas proteínas, pero en algunas comunidades como en Papúa Nueva Guinea se alimentan básicamente de tubérculos, puro almidón, así que se han encontrado en la heces fijadores de nitrógeno que se parecen a los de las plantas, de hecho, encontramos que existe un paralelo ecológico entre intestinos y raíces”.
La especialista señala que sin embargo, aún hay que luchar para extrapolar el proceso, pues los mamíferos crean anticuerpos contra todo lo extraño, como bacterias y enzimas. “Así que estamos intentando con otros modelos animales más sencillos para entender de mejor forma estas interrelaciones”.
Martínez subraya que estas relaciones simbióticas entre plantas y bacterias tienen que ver con un mundo sustentable a futuro por muchos aspectos. “No sólo se trata de la fijación de nitrógeno en biofertilizantes, las bacterias de nuestro intestino determinan nuestra salud, pues se les ha relacionado con cáncer, autismo y enfermedades neuronales, entre otros padecimientos, y este tipo de investigaciones tiene mucho futuro porque pensamos que se pudieran producir vegetales con bacterias benéficas para los humanos, es decir una lechuga que tenga un probiótico en vez de salmonella, es decir que haya la posibilidad de sustituir patógenos por bacterias benéficas”.
La laureada científica señala que en la actualidad hay muchos jóvenes interesados en estas nuevas áreas del conocimiento, pero desgraciadamente hay limitadas plazas de trabajo y esto desencanta; sin embargo, al final el tesón cuenta y las instituciones y reconocimientos que celebran el empeño por el trabajo científico de las mujeres siempre son un guiño poderoso que se multiplica en nuevas generaciones.
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