Karl Landsteiner, los tipos sanguíneos y el virus de la polio

Nuestro sistema inmune nos defiende de amenazas externas, pero puede volverse contra nosotros. El conocimiento de nuestra sangre, inmunidad y enfermedades fue la pasión de un médico austríaco.

Karl Landsteiner en la década de 1920.
(Foto de la National Sciences Academy
via Wikimedia Commons)

En 1628, William Harvey describió por primera vez la circulación sanguínea completa, basado en antecedentes como el de Miguel Servet, que había descubierto la circulación pulmonar en 80 años antes. Poco después se intentó por primera vez transfundir la sangre de una persona a otra. La idea era reponer la sangre perdida con la de otra persona. Los intentos fueron terribles fracasos que provocaban la muerte del paciente.

Fue en 1655 cuando Richard Lower realizó la primera transfusión exitosa entre perros: desangró a uno casi hasta la muerte y lo revivió con sangre de otro. En 1667, el francés Jean-Baptiste Denis logró transfundir sangre de una oveja a dos personas, logrando que los tres sobrevivieran.

Qué era la sangre y por qué las transfusiones podían ser mortales resultaba un misterio en ese momento. Apenas se habían descubierto, poco después de Harvey, los glóbulos rojos o eritrocitos por parte de Jan Swammerdam, un pionero holandés de la microscopía. Ante los fracasos, la idea se olvidó hasta el siglo XIX, donde hubo experimentos, incluso escalofriantes como el intento de hacer una transfusión de leche de cabra al aparato circulatorio de un ser humano. Sólo hubo un caso exitoso registrado, cuando el ginecólogo inglés James Blundell, en 1818, salvó la vida a una paciente después de parir con una transfusión.

¿Qué determinaba que una transfusión fuera exitosa o resultara mortal para el receptor? La respuesta llegó hasta 1901 de la mano de un médico austríaco que trabajaba en el Instituto de Patología de Viena, Karl Landsteiner.

Landsteiner abordó el problema mediante un experimento. Tomó muestras de sangre de quienes trabajaban con él y procedió a mezclarlas. En algunos casos, la sangre de una persona provocaba que la de otra se aglutinara, y en otros no. Sistematizando las mezclas de sangre y los resultados que arrojaban, concluyó que la sangre se podía clasificar en tres grupos A, B y O (que originalmente llamó C). Según su tipología, una sangre de tipo A, por ejemplo, provocaría una aglutinación mortal en las de alguien que tuviera el tipo B o el tipo O, pero no en alguien que también fuera del tipo A. El descubrimiento le valió el Premio Nobel de Medicina o Fisiología de 1930.

Sus colaboradores pronto describieron un cuarto tipo sanguíneo, AB, que tenía las características de A y B y podía recibir transfusiones de sangre tipo A, B, O o AB. La tipología sanguínea y transfusiones dependían de que los eritrocitos tuvieran o no, en su superficie, los antígenos A o B, o ambos (AB), o ninguno (O).

Este descubrimiento fue interpretado en 1907 por el estadounidense Reuben Ottenberg como indicador de las posibilidades de éxito de una transfusión. Si se sabía el tipo sanguíneo de donante y receptor, se podría evitar que una transfusión provocara reacciones indeseables y la muerte.

A partir de ese momento, la pérdida de sangre por heridas, úlceras, partos difíciles y otras causas dejaba de ser necesariamente una sentencia de muerte.

Al virus de la polio y de vuelta a la sangre

Karl Landsteiner había nacido en Viena en 1868. Su padre, un famoso periodista, murió cuando Karl tenía sólo 6 años y fue criado sólo por su madre y parientes. A los 17 años consiguió entrar a estudiar medicina en la Universidad de Viena, donde encontró su verdadero tema de interés: la química orgánica. Por desgracia, no había suficientes puestos para investigadores y muchas veces Landsteiner tuvo que realizar su trabajo de investigación pasando de uno a otro instituto desde 1891, trabajando con algunos de los más influyentes científicos de su época, como el Emil Fischer, que llegaría a ganar el Premio Nobel. Su matrimonio, celebrado en 1916 duró hasta su muerte.

A partir de entonces, Landsteiner destacó publicando trabajos de bacteriología, anatomía patológica e inmunidad serológica, desarrollando algunos procesos que en aún hoy se siguen utilizando para trabajos de inmunología, y realizó importantes aportaciones al estudio de la sífilis, mortal enfermedad venérea que fue devastadora y muy temida hasta la aparición de los primeros medicamentos eficaces en 1910.

En 1908 se interesó por la poliomielitis, cuando logró inocularle la enfermedad a un mono, permitiendo así tener un modelo animal. En los años siguientes, trabajando en el Instituto Pasteur de Francia con Constantin Levaditi, logró demostrar que la polio era causada por un virus, describió su transmisión y su ciclo de vida y en 1912 demostró que era posible, aunque difícil, desarrollar una vacuna contra esta aterradora enfermedad. Tendrían que pasar más de cuatro décadas para que Jonas Salk desarrollara la primera vacuna contra la polio en 1955.

Sin quedar satisfecho con sus grandes aportaciones, hacia el final de su vida Karl Landsteiner volvió al tejido que le dio un Nobel: la sangre. Pese a haberse retirado oficialmente en 1939, siguió investigando y en 1940, trabajando en Estados Unidos junto con Alexander Wiener, publicó su descubrimiento de otro factor sanguíneo, el Rh, nombre que se le dio por haber sido estudiado en monos rhesus. El factor Rh se tiene (+) o no se tiene (-) dando como resultado la tipología que conocemos actualmente, que son los tipos descubiertos en 1901 y un signo positivo o negativo: A+, A-, B+, B-, etc.

Los dos científicos descubrieron que este factor era el responsable de una aterradora enfermedad infantil producida cuando la madre y el feto tienen tipos sanguíneos no compatibles, y el bebé se ve atacado por el sistema inmune de su madre. El descubrimiento permitió detectar y tratar estos casos, precisamente con transfusiones sanguíneas al bebé, evitando así que nazca con daños que en el pasado eran relativamente comunes.

Pese a su relevancia como fundador de la inmunología y la hematología, Landsteiner nunca disfrutó de los reflectores y raras veces dio entrevistas o habló en público. Su pasión era su laboratorio y trabajando en él sufrió en 1943 un infarto cardíaco que terminó con su vida.

La prueba de paternidad Antes de que se pudiera secuenciar el ADN, la prueba de paternidad por excelencia era la tipología sanguínea. No podía demostrar que un hombre fuera con certeza padre de un hijo, sólo que podía serlo o, contundentemente, en algunos casos, que NO podía serlo. Por ejemplo, dos padres de tipo A, sólo pueden tener hijos A u O (si los dos tienen un cromosoma dominante A y uno recesivo O). En tal caso, un hijo con tipo AB o B no podría ser hijo del padre, que tendría forzosamente que tener sangre de tipo B. Una herramienta imprecisa, pero la única que se tuvo durante años.

La vida en rojo

"Mi sangre es un camino", escribió Miguel Hernández, y el conocimiento del líquido esencial de nuestra vida es también un camino para salvar vidas y comprender nuestro organismo.

Glóbulos rojos o eritrocitos de sangre humana
sedimentados.
(Imagen D.P. de MDougM, vía Wikimedia Commons)

Pese a todo lo que conocemos hoy acerca de la sangre, sigue siendo un material misterioso y singular (al que Isaac Asimov llamó "el río viviente") que no solemos ver salvo en situaciones altamente desusadas y que se ha convertido en un arma fundamental del arsenal médico para salvar vidas.

Para las culturas antiguas, la sangre, que se podía extraer en pequeñas cantidades pero cuyo derramamiento más allá de cierto límite era sinónimo de muerte, tenía siempre un papel relevante en la mitología. Para los antiguos chinos, los seres humanos recibimos nuestra "esencia" del padre mientras que la madre nos da su sangre para vivir. La sangre se identificaba con la imaginaria "fuerza vital", esa creencia común a todas las culturas primitivas que en la India se llama "prana", en occidente "vis vitalis" y en la mitología china "qi".

El valor de la sangre, real y simbólico, era reconocido por todas las culturas. Se consideraba que era un elemento fundamental en la herencia, de modo que hablamos de familiares "de sangre" o de "hermanos de sangre" para implicar que están genéticamente relacionados, e incluso de cierta "pureza de sangre" para significar una imaginaria limpieza genética que pertenece al reino de la ideología y no al de la biología. El Antiguo Testamento dedica atención a evitar que las personas coman sangre (origen de las tradiciones del sacrificio "kosher" judío y el "halal" islámico, ambos destinados a extraer la mayor cantidad posible de la sangre de los animales destinados al consumo humano) por considerar que la sangre es la transmisora de la vida.

Como dato curioso, esta prohibición de comer la sangre de los animales es la justificación que utiliza la iglesia de los Testigos de Jehová desde 1945 para prohibir las transfusiones de sangre a sus adeptos, aunque esto les cueste la vida.

El conocimiento de la sangre ha estado además estrechamente relacionado con el de los órganos y tejidos relacionados con su circulación: venas y arterias, cuyas diferencias descubrió el filósofo griego Alcmeón de Crotona realizando algunas disecciones en el siglo VI a.n.e. y, por supuesto, el corazón y los pulmones.

La sangre está formada por plasma, leucocitos (o glóbulos blancos), eritrocitos (o glóbulos rojos) y plaquetas.

El plasma es un líquido formado en más del 91% por agua, mientras que el resto de su composición incluye distintos elementos. Lleva así proteínas son una reserva nutritiva para las células y también pueden servir como transportadoras de otras sustancias que se vinculan a ellas desde los órganos que las producen hasta las células que los necesitan. Entre esas proteínas está, por ejemplo, el colesterol, y el fibrinógeno, descubierto a fines del siglo XVIII por el anatomista británico William Hewson y que forma la estructura de los coágulos de sangre.

También transporta enzimas, nutrientes para las células de todo el cuerpo, se hace cargo de recoger los desechos del metabolismo celular y llevarlo para su proceso en los riñones y el hígado, del mismo modo en que transporta hormonas desde las glándulas que las producen a los puntos del cuerpo donde ejercen su actividad.

Los leucocitos o glóbulos se dividen en cinco tipos y forman la línea de defensa de nuestro cuerpo, nuestro sistema inmunitario. Los neutrófilos destruyen todo tipo de bacterias que entren al organismo, los eosinófilos destruyen las sustancias capaces de producir alergias o inflamación además de paralizar a posibles parásitos, los basófilos regulan la coagulación de la sangre, los linfocitos destruyen células cancerosas y células infestadas por virus, así como células invasoras diversas, y tienen capacidad de activar y coordinar a otras células del sistema inmunitario; finalmente, los monocitos pueden ingerir organismos patógenos, neutrófilos muertos y los desechos de las células muertas del cuerpo.

Los elementos más característicos de la sangre son, por supuesto, los eritrocitos o glóbulos rojos, que deben su color (como el planeta Marte) a la hemoglobina, por el hierro que contiene, fundamental para transportar oxígeno desde los pulmones a todas las células de nuestro cuerpo y el bióxido de carbono de desecho de las células a los pulmones, para deshacerse de él.

Estas células fueron descubiertas en 1658, por el joven microscopista holandés Jan Swammerdam (curiosamente, años después y ya como científico relevante, Swammerdam ofreció evidencias de que los impulsos para el movimiento de los músculos no se transmitían por medio de la sangre, sino que eran responsabilidad del sistema nervioso).

La ignorancia sobre lo que era la sangre no impidió que en 1667 se realizaran los primeros experimentos de transfusión, en este caso entre terneras y seres humanos, procedimiento que no alcanzó demasiado éxito. Algunas transfusiones entre humanos tuvieron mejor suerte, pero los motivos de las reacciones indeseables no se descubrieron sino hasta 1900, cuando el austriaco Karl Landsteiner descubrió que había tres tipos de sangre, A, B y 0 (cero u "o"), a los que se añadió un cuarto, el tipo AB, en 1902 y que marcaban ciertas incompatibilidades. La sangre tipo 0 puede transfundirse a gente con cualquier tipo; la A sólo a quienes tienen tipo A o AB, la B a quienes tienen B o AB y la sangre AB sólo a quienes tienen sangre AB.

40 años después, Landsteiner también realizó la clasificación de otro rasgo de compatibilidad sanguínea, el "factor Rh", que puede ser positivo o negativo. Y hay al menos otros 30 factores (menos conocidos) de tipología sanguínea que pueden ser importantes para determinar la compatibilidad para transfusiones.

Las transfusiones de sangre entera son poco frecuentes ahora. La práctica común es fraccionar la sangre mediante centrifugación para obtener plasma, eritrocitos, leucocitos y plaquetas y utilizarlos según sean necesarios para distintos casos,.

En la actualidad, una de las grandes búsquedas de la tecnología médica es la producción artificial de sangre, ya sea a partir de células madre o por clonación, para obtener sangre en cantidades suficientes y totalmente libre del riesgo de infecciones (por ejemplo, de hepatitis B o VIH).

Donar sangre Mientras no haya sangre artificial abundante, barata y segura, la única esperanza de vida y salud de muchísimas personas es que otras donen sangre. Donar no representa ningún riesgo de enfermedad y siempre es necesario, aún si tenemos un tipo de sangre común como 0+ o A+. Nunca, en ningún país del mundo, ha sido suficiente la sangre donada para satisfacer todas las necesidades de atención sanitaria, de modo que es una de las acciones solidarias y altruistas más sencillas y relevantes que podemos realizar.