Los microorganismos de una infección se 'organizan' y se 'reparten' las tareas

17.09.2017 | 00:12
Los microorganismos de una infección se 'organizan' y se 'reparten' las tareas

Las bacterias no son tan simples como la ciencia pensaba hasta la fecha. O al menos, eso avala un estudio sobre infecciones que ha descubierto un dato sorprendente: las poblaciones de bacterias se organizan como "ciudades de microbios". Y no solo eso, su estructura incluye la asignación de tareas: unas "subpoblaciones" se dedican a secretar toxinas, por ejemplo, mientras otras tienen asignado combatir al sistema inmune y otras, adherirse a órganos. Por citar solo tres ejemplos a los que aluden los investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que acaban de descubrirlo.

Pero el hallazgo, publicado en la revista eLife, no se queda en la anécdota. Abre la puerta a futuras aplicaciones médicas. Podría aplicarse para desarrollar terapias contra infecciones difíciles de tratar o para predecir el comportamiento de países frente a situaciones de estrés.

Tradicionalmente se ha creído que las bacterias son organismos relativamente simples, que generan infecciones complicadas aumentando excesivamente su número, lo que impide que los antibióticos los erradiquen completamente en una infección. Sin embargo, esta nueva investigación dirigida desde el Centro Nacional de Biotecnología ha demostrado que las bacterias de una infección no se extienden de manera desordenada.

"En esa comunidad, todas las bacterias son genéticamente iguales, pero hay subpoblaciones que expresan sus genes de manera diferente y esto deriva en su especialización para realizar un trabajo concreto", explica el director del estudio, Daniel López, investigador del Centro Nacional de Biotecnología. "Este trabajo demuestra que las infecciones del patógeno Staphylococcus aureus organizan subpoblaciones de bacterias especializadas en romper tejidos, en secretar toxinas o combatir al sistema inmune... Todas coordinadas entre sí con el fin de generar una infección exitosa; como si se tratase de "ciudades de microbios", donde existe una división del trabajo; médicos, abogados, policías, tenderos, fontaneros... Todas son profesiones importantes para mantener un equilibrio y hacer que una comunidad progrese y sea productiva", detalla López.

Hay subpoblaciones más importantes que otras, dependiendo del tipo de infección. No siempre es la misma subpoblación la relevante, sino que depende de la infección que se adquiere. "Las bacterias especializadas en combatir al sistema inmune son esenciales durante infecciones crónicas, mientras que las que secretan toxinas son fundamentales para desarrollar infecciones agudas; al igual que en tiempos de guerra, la profesión militar es esencial para la supervivencia de una comunidad, o el personal sanitario durante una epidemia", explica López.

Así, ahora será posible generar terapias contra infecciones difíciles de tratar, para eliminar solamente la subpoblación que sustenta a la infección. Otras aplicaciones de este modelo de proliferación bacteriana están siendo consideradas para predecir el comportamiento de países frente a situaciones de estrés, desde una crisis económica a un terremoto.

Experimento en el espacio

Células bacterianas tratadas con un antibiótico común en la casi completa ingravidez de la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés), cambiaron de forma para sobrevivir y hacerse resistentes a las medicinas. Investigadores de BioServe Space Technologies de CU Boulder diseñaron un experimento para cultivar la común bacteria E. coli común en el complejo orbital y tratarla con varias concentraciones diferentes del sulfato de gentamicina, un fármaco que la mata en la Tierra.

La respuesta de las bacterias cultivadas incluyó un aumento de 13 veces en el número de células y una reducción del 73% en el tamaño del volumen celular en comparación con un grupo de control de la Tierra, según explica Luis Zea, investigador principal del estudio, que ha sido publicado en un artículo en Frontiers in Microbiology. "Sabíamos que las bacterias se comportan de manera diferente en el espacio y que se necesitan concentraciones más altas de antibióticos para matarlas -señala Zea-. Lo nuevo es que llevamos a cabo un análisis sistemático de la apariencia física cambiante de las bacterias durante los experimentos".

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