MADRID, 13 Jun. (EUROPA PRESS) -
Un equipo internacional de la Universidad Estatal de Arizona (Estados Unidos), la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) en Suiza y el Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuática (Eawag) han descubierto una espantosa estrategia de supervivencia microbiana: cuando escasea el alimento, algunas bacterias matan y consumen a sus vecinas.
El estudio, publicado en 'Science', demuestra que, en condiciones de escasez de nutrientes, las bacterias utilizan un arma especializada -el Sistema de Secreción Tipo VI (SST6)- para atacar, destruir y absorber lentamente los nutrientes de otras células bacterianas.
"La clave es: cuando las cosas se ponen difíciles, te comes a tus vecinos", detalla Glen D'Souza , autor principal del estudio, profesor adjunto de la Facultad de Ciencias Moleculares de la Universidad Estatal de Arizona y miembro principal del profesorado del Centro de Biodiseño para la Microbiómica Fundamental y Aplicada. "Sabemos que las bacterias se matan entre sí, eso es un libro de texto. Pero lo que estamos viendo es que no solo es importante que las bacterias tengan armas para matar, sino que controlen cuándo las usan específicamente en situaciones donde no pueden crecer para devorar a otras".
Comprender estas armas microbianas podría ayudar a los investigadores a diseñar probióticos más inteligentes, mejorar los modelos del sistema climático de la Tierra y desarrollar nuevas herramientas para combatir enfermedades.
La mayoría de las bacterias recolectan silenciosamente nutrientes de su entorno, pero se sabe que algunas son cazadoras especializadas, que matan y consumen otros organismos o células. Este estudio revela que incluso las bacterias consideradas inofensivas pueden convertirse en asesinas bajo presión.
El T6SS es como un arpón microscópico. Una bacteria dispara un arma con forma de aguja a las células cercanas, inyectando toxinas que las destruyen fatalmente. Históricamente, los científicos pensaban que este sistema era principalmente para competir, eliminando rivales para ganar espacio, pero el equipo de investigación multiinstitucional descubrió que las bacterias no solo matan por territorio, matan estratégicamente para comer y para ayudarse a crecer.
Utilizando imágenes time-lapse, herramientas genéticas y etiquetado químico, los científicos observaron en cámara lenta a los asesinos microscópicos en acción. Tanto en las bacterias oceánicas como en los microbios intestinales humanos, las bacterias equipadas con T6SS atacaron a sus vecinas cuando carecían de nutrientes y luego crecieron alimentándose de los restos filtrados de los difuntos.
Para demostrar que no se trataba de una simple coincidencia, el equipo desactivó genéticamente el T6SS en algunas cepas. Al colocar estas bacterias modificadas genéticamente en un entorno pobre en nutrientes con presas potenciales, no pudieron crecer. Sin embargo, las bacterias sin modificar, las que aún podían matar, prosperaron. El equipo también analizó genomas bacterianos en ambientes marinos y descubrió que estos sistemas de exterminio están muy extendidos. "Esto no solo ocurre en el laboratorio", comenta D'Souza. "Está presente en muchos entornos diferentes y es operativo y se da en la naturaleza, desde los océanos hasta el intestino humano".
Aún queda mucho por descubrir sobre los mundos ocultos de las bacterias, pero al descubrir las estrategias que utilizan para sobrevivir, los científicos están comenzando a reescribir las reglas de la vida microbiana.
Si los científicos pueden entender mejor cómo y por qué funcionan estas armas bacterianas, podrán empezar a diseñar probióticos más inteligentes, que no sólo coexistan en el intestino, sino que lo protejan activamente eliminando microbios dañinos. También podría dar lugar al desarrollo de nuevos antibióticos, en un momento en que la resistencia a los fármacos está en aumento. El mismo arpón que utilizan las bacterias para extraer nutrientes de sus competidores podría aprovecharse para administrar fármacos directamente a los patógenos problemáticos, lo que abre una nueva frontera en terapias dirigidas y resistentes a la resistencia.
Y más allá de nuestros cuerpos, en el océano, las bacterias ayudan a regular el ciclo del carbono del planeta. Cuando las bacterias asesinas eliminan a las que descomponen las algas y reciclan el carbono, pueden cambiar nuestra comprensión de cuánto carbono permanece en el océano o se libera a la atmósfera. Al descifrar cómo las bacterias microscópicas se matan y consumen entre sí, la investigación podría cambiar el modo en que pensamos sobre los ecosistemas, desde el intestino humano hasta los vastos océanos que regulan el clima de la Tierra.
