Las bacterias son la población de organismos más numerosa del planeta y son mucho más complejas de lo que creíamos. Hace tiempo que han desarrollado una asombrosa resistencia a peligros de un entorno cada vez más cambiante, como las temperaturas extremas y, la que representa un verdadero problema para la humanidad, los antibióticos que utilizamos para combatir infecciones.
Estos mecanismos que emplean las bacterias pueden ser, principalmente, entendidos en dos vías: la adquisición de genes específicos que les brindan tolerancia a ciertos agentes biocidas, o una respuesta más fisiológica que se basa en lo que denominamos biofilms.
Qué son los biofilms y cómo funcionan
Estos biofilms son los responsables de casi el 80% de las infecciones persistentes en pacientes. Son estructuras que dotan de protección a las bacterias y les permiten vivir en comunidad. Es un complejo mecanismo que los científicos del laboratorio de Estructura y Fisiología de Biofilms Microbianos en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario se abocaron a investigar a detalle.
Tapa de la revista Trends in Microbiology, donde fue publicada la investigación. Según explican los científicos, los biofilms son matrices fabricadas por ellas mismas, donde crecen contenidas y les permite adherirse a superficies y agruparse en ecosistemas que pueden estar formados por varios tipos de bacterias y hasta hongos unicelulares.
“Casi todas las bacterias tienen la capacidad de formar y vivir en biofilms. Incluso se piensa en estas estructuras como el prototipo más antiguo de lo que luego con la evolución serían los organismos multicelulares, porque los biofilms funcionan como un tejido, con coordinación y división de tareas”, explica Diego Serra, director del laboratorio.
Sí, como acabás de leer: las bacterias se organizan, de forma que las que se encuentran en el estrato superior del biofilm son las que producen los componentes que forman la matriz extracelular. Sin embargo, es un trabajo muy pesado y drena sus energías, y al mismo tiempo, a medida que generan la matriz y protegen a las bacterias que se encuentran por debajo, también se alejan de su fuente de nutrientes.
Estefanía Cordisco trabajando con bacterias en IBR. Foto: IBR/ Elizabeth Karayekov. Entonces, cuando ya se quedan sin nutrientes, se estresan y usan sus últimas fuerzas para rodearse con un poco más de matriz y “dormirse”. Serra cuenta que eso explica que los antibióticos no puedan actuar más allá de la capa inferior de bacterias, «mientras que las bacterias dormidas de la capa superior sobreviven».
Pero hay una forma de atacar el biofilm
“Sabemos que los antibióticos a concentraciones subletales generan una señal de estrés en las bacterias, y que, en la mayoría de los casos, promueven la generación del biofilm. Sin embargo, recientemente en nuestro laboratorio hemos demostrado que también puede darse el efecto contrario. Encontramos el caso de un antibiótico que inhibe la formación del biofilm. Estos casos excepcionales son buenos para definir nuevos mecanismos para explorar”, cuenta el investigador.
Diego Serra y Estefania Cordisco observando las interacciones bacterianas. Foto: IBR/ Elizabeth Karayekov. Mientras buscaban sustancias que pudieran dar batalla, encontraron a la especie Bacillus subtilis, que impide la formación y el avance de otras bacterias creciendo en forma de biofilm. La sustancia que logra ese efecto es un antibiótico llamado baciloína, que esta bacteria produce y libera naturalmente.
«Al estudiar la interacción de baciloína a concentraciones subletales con el biofilm de la bacteria receptora, vimos que la baciloína puede inactivar la matriz del biofilm sin que la bacteria se dé cuenta, es decir, sin generar una señal de estrés», concluyó Estefanía Cordisco, investigadora del Consejo que forma parte del equipo.
Hasta el momento, los resultados han sido prometedores, indica el equipo. El objetivo es, ahora, lograr un compuesto que emule el comportamiento de la baciloína o, incluso, desarrollar tratamientos que combinen el uso de antibióticos con compuestos anti-biofilms.
Imágenes | Foto 1: Gentileza investigadores | Foto 3 y 4: IBR/ Elizabeth Karayekov.
Fuente: Xataka.com.ar
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