Microbiología

La “justicia social” bacteriana.

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Uno de los mecanismos usados por las bacterias estudiadas para evitar el pillaje de las holgazanas se basa en barrer las "sobras" mediante un flujo de fluidos. Las bacterias V. cholerae holgazanas, marcadas en rojo, prosperaban y eran abundantes cuando ese mecanismo antipillaje no funcionaba, en la imagen de la izquierda. Cuando las bacterias vivían en un medio que sí permitía el funcionamiento de dicho mecanismo protector, las V. cholerae trabajadoras, marcadas en amarillo, eran las que prosperaban, mientras que casi ninguna holgazana sobrevivía en la colonia, como se aprecia en la imagen de la derecha. (Imagen: Cortesía de Carey Nadell, Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Princeton)
Uno de los mecanismos usados por las bacterias estudiadas para evitar el pillaje de las holgazanas se basa en barrer las “sobras” mediante un flujo de fluidos. Las bacterias V. cholerae holgazanas, marcadas en rojo, prosperaban y eran abundantes cuando ese mecanismo antipillaje no funcionaba, en la imagen de la izquierda. Cuando las bacterias vivían en un medio que sí permitía el funcionamiento de dicho mecanismo protector, las V. cholerae trabajadoras, marcadas en amarillo, eran las que prosperaban, mientras que casi ninguna holgazana sobrevivía en la colonia, como se aprecia en la imagen de la derecha. (Imagen: Cortesía de Carey Nadell, Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Princeton)
La idea de que todos los individuos en una comunidad deben contribuir al sostenimiento de la misma si se están beneficiando de ella es tan universal que incluso las bacterias tienen un sistema que impide que sus congéneres holgazanas disfruten de los frutos del duro trabajo de las demás. Así se ha constatado en una investigación realizada por científicos de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos. Las comunidades de bacterias Vibrio cholerae (algunas de cuyas cepas producen el cólera) impiden que sus congéneres holgazanas accedan a nutrientes para cuya obtención no han aportado nada. Las bacterias trabajadoras lo hacen manteniendo el alimento generado por los miembros productivos de la comunidad fuera del alcance de los individuos de V. cholerae que tratan de vivir de los nutrientes ajenos. Al igual que otras bacterias, las V. cholerae suelen vivir en densas comunidades del tipo conocido como biopelícula. Y, también como otras, las V. cholerae secretan enzimas que descomponen las moléculas de interés de manera que las bacterias puedan nutrirse de los componentes de dichas moléculas. Pero no todos los individuos secretan las enzimas; algunos simplemente se alimentan de lo que generan sus vecinas. El equipo de Knut Drescher, Carey Nadell, Bonnie Bassler, Howard Stone y Ned Wingreen ha encontrado dos mecanismos por los cuales este pillaje se impide.
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Gasóleo elaborado por bacterias.

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1aaaEn lo que constituye otro ejemplo de tecnología que no mucho tiempo atrás habría sido considerada ciencia-ficción, un equipo de investigadores de la Universidad de Exeter en el Reino Unido, con la ayuda de la compañía petrolera Shell, ha desarrollado un método para hacer que unas bacterias produzcan gasóleo (comúnmente conocido también como diésel, gasoil o ACPM) cuando se necesite. Aunque la tecnología desarrollada por el equipo del profesor John Love, en la Universidad de Exeter, deberá superar aún muchos retos para lograr materializar su aplicación comercial práctica, este gasóleo (o más propiamente dicho, biogasóleo), producido por cepas especiales de la bacteria E. coli, es casi idéntico al gasóleo convencional.
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Programación de ritmos circadianos de calamares por bacterias que viven dentro de ellos.

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Euprymna scolopes. (Foto: Margaret McFall-Ngai)
Euprymna scolopes. (Foto: Margaret McFall-Ngai)
Ciertos simbiontes bacterianos luminiscentes que viven dentro de los calamares de la especie Euprymna scolopes usan luz y señales químicas para controlar ritmos de tipo circadiano en esos animales en los que habitan, de acuerdo con los sorprendentes resultados de un estudio, presentados públicamente por medio de la revista académica mBio, de la ASM (Sociedad Estadounidense de Microbiología), una organización fundada en 1899 y que cuenta con unos 40.000 socios, de dentro y fuera de Estados Unidos.
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Descubren dos protistas con un aspecto y una forma de moverse llamativos.

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Primerísimo plano de Cthulhu macrofasciculumque. (Foto: UBC)
Primerísimo plano de Cthulhu macrofasciculumque. (Foto: UBC)

Finalmente, podremos decir que Cthulhu existe, aunque no sea tal como el célebre escritor de terror y ciencia-ficción H.P. Lovecraft lo describió… A uno de dos microorganismos llamativos que han sido descubiertos recientemente, se le ha dado el nombre de Cthulhu macrofasciculumque, en referencia al monstruo ficticio de la narrativa de Lovecraft. El hallazgo lo han hecho unos investigadores de la Universidad de la Columbia Británica en Canadá. Los organismos descubiertos son dos simbiontes, hasta ahora desconocidos, que viven en el intestino de termitas. Ambos seres han recibido nombres científicos derivados de personajes ficticios de la saga de Cthulhu. Uno de los dos protistas unicelulares es el ya citado Cthulhu macrofasciculumque. El otro ha recibido el nombre de Cthylla microfasciculumque, en referencia a Cthylla (hija de Cthulhu), un personaje derivado de la narrativa de Lovecraft y que fue inventado décadas después por el escritor Brian Lumley.
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Predecir dónde surgirán las cepas más peligrosas del virus de la gripe.

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Virus de la gripe
Virus de la gripe
Si la gripe aviar se volviera altamente contagiosa entre humanos, se desencadenaría una pandemia. En un intento de buscar las mejores vías de acción temprana si surge un brote epidémico de esa clase, un equipo de investigadores está creando nuevas formas de predecir dónde podría surgir un brote epidémico de este tipo. Valiéndose de datos geográficos sobre casos de gripe (influenza) en humanos y aves, el equipo de Trevon Fuller, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), ha preparado una técnica para predecir lugares en los que estos virus podrían mezclarse con resultados peligrosos y generar una pandemia en el futuro. Los modelos con los que han trabajado los investigadores revelan que las regiones costeras y del centro de China, así como la zona del Delta del Nilo en Egipto, son “puntos calientes”, o sea sitios con mayores probabilidades que otras partes del mundo para ejercer de laboratorio natural en el que una cepa idónea de la gripe aviar pueda combinarse con otra de la gripe humana para crear una nueva y agresiva cepa de lo que algunos califican como “supergripe”.
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La flora bacteriana del ser humano ha cambiado dramaticamente en las últimas décadas.

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La flora bacteriana del ser humano ha cambiado drásticamente en los últimos cien años.
La flora bacteriana del ser humano ha cambiado drásticamente en los últimos cien años.
Conocer los microbiomas de seres humanos de épocas anteriores puede aportar informaciones decisivas que permitan detectar cambios en la salud de la humanidad, como por ejemplo qué bacterias beneficiosas podrían haberse perdido a consecuencia del uso abundante de antibióticos y prácticas asépticas desde mediados del siglo XX. El equipo de Cecil M. Lewis (hijo), profesor de antropología en la Universidad de Oklahoma en Estados Unidos y director del Laboratorio de Antropología Molecular de esa universidad, y Raul Tito, investigador también de la citada universidad, analizó datos de flora bacteriana obtenidos de muestras fecales de antiguos humanos recolectadas en tres yacimientos arqueológicos distintos en América, cada uno de más de 1.000 años de antigüedad. Además, el equipo realizó un nuevo análisis de datos publicados sobre dos muestras con un estado de conservación inusualmente bueno, procedentes de Otzi, el Hombre de los Hielos (fallecido alrededor del año 3300 a.C.), y un soldado que permaneció congelado durante 93 años en un glaciar.
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Las nubes de tormenta albergan microbios procedentes de las plantas.

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Nube de tormenta formándose en Namibia. Imagen: Nina Ražen
Nube de tormenta formándose en Namibia. Imagen: Nina Ražen

Un equipo de científicos del norte de Europa ha analizado la composición bacteriana de las nubes de tormenta a través del granizo procedente de ellas. Los investigadores han observado una importante presencia de bacterias provenientes de la superficie de plantas. Investigadores europeos han analizado la presencia de bacterias y componentes orgánicos en nubes de tormenta a través de grandes piezas de granizo procedentes de ellas, y han descubierto que existe gran diversidad microbiana en este hábitat extremo. La investigación se publica esta semana en la revista PLOS ONE.
Tina Šantl Temkiv, que ha participado en el trabajo, explica a SINC que los tipos más comunes de nubes “ya habían sido estudiados previamente, pero las nubes de tormenta, con corrientes de aire muy violentas, son prácticamente inaccesibles para la toma directa de muestras”.
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El tratamiento con antibióticos puede alterar la flora intestinal.

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Un estudio revela cambios en los patrones microbianos y metabólicos desde las primeras fases del tratamiento con antibióticos. El hallazgo describe como las bacterias intestinales presentan una menor capacidad de producción de proteínas y capacidades metabólicas alteradas durante y al finalizar la terapia.Un estudio coliderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) revela que los antibióticos producen cambios en los patrones microbianos y metabólicos del intestino. Los autores han analizado por primera vez las bacterias, genes, enzimas y moléculas que forman la microbiota intestinal de pacientes tratados con antibióticos. El intestino está poblado por un trillón de bacterias, que se conocen en su conjunto como microbiota o flora intestinal, y que han coevolucionado en simbiosis con el ser humano. Según este trabajo, publicado en la edición digital de la revista Gut, el tratamiento con antibióticos puede alterar esta simbiosis desde etapas tempranas de la terapia.
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De ningún modo somos lo que comemos, mas bien somos lo que somos.

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La variedad de bacterias del intestino no depende tanto de la comida que se ingiere como de la especie de animal que les alberga. Foto: Pink Sherbet Photography

La variedad de bacterias del intestino no depende tanto de la comida que se ingiere como de la especie de animal que les alberga. Así lo refleja un estudio liderado por científicos de la Universidad de Yale (EE UU) que ahora publica la revista PLoS Biology. La investigación se ha basado en el análisis de la materia fecal de cinco especies de grandes simios. Los tipos de bacterias intestinales que pueblan los intestinos de los primates dependen de la especie de animal que actúa como huésped así como del lugar en el que viven y de lo qué comen, pero no en la misma proporción. Un estudio dirigido por Howard Ochman de la Universidad de Yale (EE UU) que examina las comunidades microbianas del intestino en grandes simios demuestra que la especie del huésped, y no su dieta, tiene un efecto mayor sobre la diversidad de las bacterias intestinales. Estos descubrimientos se publicarán la próxima semana en la revista online de acceso abierto PLoS Biology.“Las bacterias son cruciales para la salud del hombre. Mejoran el sistema inmunitario, nos protegen de las toxinas y ayudan en la maduración y renovación de las células intestinales”, destaca Ochman. Los microbios del intestino superan en número a nuestras propias células -hasta 10 veces más-, pero poco se sabe acerca de cómo determinadas especies llegan a poblar nuestros estómagos, que son estériles cuando nacemos.
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Se publica el primer mapa de los microbios que habitan el cuerpo sano.

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Escherichia coli, bacteria que se encuentra en el intestino de muchos animales.

“Nuestra vida y nuestra individualidad se la debemos a los microbios que viven en nosotros y este descubrimiento cambiará radicalmente la práctica de la medicina”, expone David A. Relman, de la Universidad de Stanford, en un editorial de la revista Nature. Esta semana, dos de las principales publicaciones científicas, Nature y PLoS, dedican buena parte de sus páginas a los microorganismos que nos habitan. La razón es que se han obtenido nuevos resultados del Proyecto Microbioma Humano. Por primera vez, después de cinco años de investigación, el consorcio científico ha mapeado comunidades completas de microbios que habitan varias partes del organismo sano.
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