En los últimos 100 años, los microbios han constituido un importante reto para la arquitectura. La amenaza que suponen para la salud a través de las enfermedades infecciosas y los retos económicos que pueden ocasionar se suman a otros desafíos del Antropoceno, que apuntan a un futuro cada vez más incierto. Históricamente, estas amenazas han alimentado la presunción generalizada de que los edificios saludables deben contener menos microbios. No obstante, el campo de la medicina ha establecido recientemente una distinción entre los microbios «buenos» y los «malos» y ha demostrado que los microbios juegan un papel fundamental en la salud humana.
Los esfuerzos por eliminar los microbios de los edificios han tenido consecuencias muy positivas. Sin embargo, la aparición de nuevas patologías microbianas —las denominadas enfermedades de los «microbios ausentes»— parece demostrar que la falta de microbios en los edificios y espacios construidos que habitamos tiene efectos perjudiciales para la salud humana. Los intentos de crear entornos cada vez más estériles durante los últimos 70 años parecen haber ido demasiado lejos y en la actualidad están provocando un aumento de las enfermedades crónicas relacionadas con el sistema inmunitario. Todo esto sugiere que los futuros edificios saludables deben seguir protegiéndonos de los patógenos, pero a su vez deben proporcionar una exposición a microbios beneficiosos, en particular los asociados a la naturaleza que son necesarios para la salud humana.
Materiales probióticos, NOTBAD: Beckett Lab, UCL
En lugar de continuar aplicando estrategias de diseño que traten de erradicar y excluir los microbios para crear edificios saludables, la arquitectura probiótica adopta un enfoque diferente. Situada en la confluencia de la arquitectura y la microbiología, explora nuevas estrategias de diseño que incorporan de manera intencionada microbios beneficiosos al diseño y los sistemas de los edificios. De este modo, aboga por un cambio de perspectiva desde el diseño antimicrobiano hasta el diseño promicrobiano para crear edificios saludables aprovechando la actividad biológica beneficiosa de los microorganismos. Estos planteamientos pretenden incrementar de manera radical la microbiodiversidad en el entorno construido con el fin de reconocer la necesidad de promover el desarrollo de múltiples especies. Nuestro trabajo analiza estos planteamientos a diferentes escalas, desde la forma en que concebimos los materiales de construcción hasta la planificación urbana.
NOTBAD es un proyecto de investigación en curso que trata de desarrollar materiales biológicamente activos para edificios que han sido inoculados con Bacillus subtilis, un microbio benigno localizado en el suelo con múltiples beneficios para la salud. Estos materiales probióticos se han utilizado para diseñar superficies vivas que son inocuas para el ser humano, pero que pueden inhibir el crecimiento de la superbacteria MRSA (siglas en inglés de Staphylococcus aureus resistente a la meticilina) con resistencia antimicrobiana (AMR). El estudio, realizado en el Beckett Lab de la Bartlett School of Architecture, combina metodologías microbiológicas y de diseño. Estos enfoques ofrecen soluciones novedosas para hacer frente a la resistencia antimicrobiana en los edificios, pero sin crear condiciones de esterilidad insalubres. A diferencia de los antibióticos químicos existentes, estos planteamientos probióticos se centran en los microbios nocivos, pero permiten que otros microbios benignos permanezcan en el edificio y desempeñen otras funciones beneficiosas.
«Baldosas de tierra probiótica» en la exposición «Small Spaces in the City: Rethinking Inside the Box» Roca London Gallery, Richard Beckett, Aileen Hoenerloh, Hangchuan Wei. Foto © Brotherton Lock
Otros aspectos de la investigación pretenden desarrollar formas de exposición en interiores a los tipos de microorganismos inmunorreguladores asociados a los entornos naturales. Esto es de especial relevancia para su uso en zonas urbanas densas donde los espacios verdes al aire libre y la biodiversidad son limitados. Este planteamiento concuerda con la hipótesis de la biodiversidad que sugiere que la exposición reducida a este tipo de microbios en las ciudades está causando últimamente un aumento de los trastornos de tipo inmunitario en el ser humano. Los componentes y piezas de los edificios se diseñan y fabrican con materiales bioreceptivos que contienen diferentes inoculantes microbianos procedentes de suelos y materiales forestales. Estos pueden ser de aplicación en los edificios para proporcionar los tipos de exposiciones microbianas que son necesarias para favorecer la salud inmunitaria.
Actualmente se están diseñando intervenciones de prueba utilizando el modelado computacional de acuerdo con las condiciones ambientales interiores y los requisitos de las comunidades microbianas. Posteriormente, se fabrican digitalmente prototipos a escala 1:1, lo que permite un control preciso de la relación material/microbio/edificio. Los estudios actuales analizan el impacto de la exposición humana a estas arquitecturas probióticas en el sistema inmunitario de los sujetos. En colaboración con inmunólogos, se están estudiando los efectos sobre las citocinas y las células T reguladoras en muestras de sangre tomadas a los habitantes humanos.
Prototipos de diseño probiótico, Richard Beckett
A escala urbana, la mentalidad probiótica puede garantizar que las estrategias de reverdecimiento urbano se orienten de forma que den prioridad a la diversidad microbiana, desde el suelo hasta las plantas y los animales. Asimismo, se está estudiando la forma de diseñar los edificios para maximizar la retención de esta diversidad microbiana ambiental tanto en la envolvente del edificio como en los espacios interiores.
Los algoritmos de aprendizaje automático permiten estudiar los enfoques de masa computacional basados en datos sobre el viento ambiental y el aerobioma, con el fin de determinar las condiciones geométricas y bioreceptivas de los materiales en todo el edificio de manera que éste se convierta en un ecosistema paisajístico para exposiciones microbianas simbióticas. Estas estrategias pueden requerir una reformulación de conceptos como el envejecimiento, las manchas, la erosión y el deterioro de los materiales como condiciones beneficiosas derivadas de los nichos que ofrecen a la biodiversidad no humana.
Imagen principal: Bio_Colony, la arquitectura envejecida como paisaje para la diversidad ecológica. RC7_Kun Chen, Key Hu, Xuran Xiao, Yuxiao Huo
Publicación: Probiotic Cities, Richard Beckett (Routledge, 2023)
Probiotic Cities
Exposición: Small Spaces in the City: Rethinking Inside the Box, Roca London Gallery
http://www.rocalondongallery.com/expositions/small-spaces-in-the-city-rethinking-inside-the-box