Identifican un sistema por el que las bacterias logran adaptarse a los cambios ambientales
La investigación, con participación del CSIC, podría propiciar nuevos antibacterianos y otras aplicaciones biotecnológicas
Un estudio con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha identificado un nuevo sistema de regulación que permite a las bacterias adaptarse a los cambios que se producen en su medio.
Los autores, que han centrado el trabajo en la bacteria Vibrio cholerae (el agente causante del cólera en humanos), sugieren que el mecanismo podría servir incluso para que las bacterias detecten la presencia de otras especies y puedan responder a ello. La investigación, publicada en Science, podría dar pie al desarrollo de nuevos agentes antibacterianos y a la explotación biotecnológica de algunas especies.
El trabajo, dirigido por Matthew Waldor, cuenta con la participación de Felipe Cava, actualmente en la Escuela Médica de Harvard (Boston, EEUU) y del investigador del CSIC Miguel Ángel de Pedro, que trabaja en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid). Los autores observaron que, en una situación de carencia nutricional, la bacteria Vibrio choleare induce una vía, hasta ahora desconocida, que propicia la producción de Daminoácidos, entre ellos de D-Metionina. “Este suceso provoca una serie de cambios que afectan a la composición y metabolismo de la pared celular de la bacteria, así como a su proceso morfogenético”.
A diferencia de otros mecanismos de regulación empleados por las bacterias, el sistema descubierto no sólo provoca cambios en la bacteria que lo activa, sino también en el resto de bacterias presentes, que articulan respuestas similares al detectar la producción de D-aminoácidos por parte de sus compañeras.
El investigador del CSIC amplía esta idea: “Un sistema con estas propiedades permite que toda una población de bacterias sincronice su respuesta ante un cambio en su medio desde el momento en que algunas de las bacterias que lo componen lo identifican y reaccionan ante una situación cambiante. El sistema es, por tanto, una especie de señal de alarma para el resto de compañeras”.
“Un aspecto particularmente interesante es que este fenómeno no es exclusivo de una especie o un género de bacterias, sino que parece estar ampliamente difundido”, explica de Pedro. El equipo ha podido comprobar la presencia del mecanismo en otras especies poco relacionadas con V. cholerae, como Bacillus subtilis (una bacteria no patógena). “Este hallazgo sugiere que, al menos en algunos casos, la presencia de determinados D-aminoácidos en el medio puede ser también una forma por la que las bacterias de una especie pueden detectar la presencia de otras especies y responder adecuadamente a ello”.
Como explica de Pedro, “la existencia de un sistema que, de forma simultanea, regula y señaliza cambios en el medio ambiente puede ser una nueva vía tanto para el desarrollo de nuevos agentes antibacterianos como para la explotación biotecnológica de algunas especies”.
Hubert Lam, Dong-Chan Oh, Felipe Cava, Constantin N. Takacs, Jon Clardy, Miguel A. de Pedro y Matthew K. Waldor; "D-Amino Acids Govern Stationary Phase. Cell Wall Remodeling in Bacteria"; Science 2009.
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