Descubren cómo las bacterias cooperan para defenderse de los antibióticos
Con barreras de bacterias muertas, generan estructuras tan altas como rascacielos a escala celular. El proyecto permite avanzar contra la resistencia bactericida de los antibióticos.
Jordi García Ojalvo y Pau Rué, investigadores del Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC), han descubierto cómo las bacterias de la especie Bacillus subtilis se organizan en estructuras tridimensionales, denominadas biocapas o biofilms. Estas biocapas tienen una rugosidad muy pronunciada que hace que sean impermeables a líquidos y gases y, por tanto, impermeables también a los antibióticos y otros bactericidas. Las rugosidades que construyen en su superficie, a partir de cúmulos de células muertas, les confiere mucha más antiadherencia que, por ejemplo, el Teflon.
García Ojalvo, que actualmente trabaja también con la Universidad Pompeu Fabra (UPF), afirma que "hemos podido comprobar que las bacterias crean rugosidades por acumulación de células muertas y no vivas, como creíamos hasta ahora. Estas arrugas son extraordinariamente altas si las comparamos con las dimensiones de una solo bacteria. A escala humana serían como un gran rascacielos. Son como grandes estructuras defensivas construidas con la acumulación de células que mueren defendiendo a la comunidad".
Vencer la resistencia a los bactericidas
Las consecuencias de este descubrimiento son muy importantes porque las bacterias infectan el cuerpo humano mediante biocapas, y la impermeabilidad de éstas las hace muy resistentes a los antibióticos. Son tan resistentes que pueden sobrevivir a tratamientos con bactericidas, yodo e incluso a lavados de horas con lejía. García Ojalvo afirma que "llegar a entender que las biocapas de bacterias logran organizarse en tres dimensiones gracias a la muerte celular permite avanzar para vencer su resistencia a los agentes bactericidas".
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| Detalle de biocapas en la especie Bacillus subtilis. (C) UPC |
Las biocapas de bacterias se encuentran también en las canalizaciones de agua, los implantes médicos, los pozos de petróleo, los sistemas de aire acondicionado, etc.
Jordi García Ojalvo, Pablo Rué y sus colegas estadounidenses han utilizado para su descubrimiento técnicas de microscopía de fluorescencia, microscopía de fuerza atómica y modelos matemáticos.
Jordi García Ojalvo, Pablo Rué y sus colegas estadounidenses han utilizado para su descubrimiento técnicas de microscopía de fluorescencia, microscopía de fuerza atómica y modelos matemáticos.
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| El investigador Jordi Garcia Ojalvo en su laboratorio |
Un avance útil para la ingeniería de tejidos biológicos
Además, el descubrimiento ha permitido a los investigadores desarrollar un método para generar arrugas artificiales dentro de las biocapas del bacterias, induciendo muerte celular en determinados puntos de la estructura. Esto podría llegar a ser muy útil en ingeniería de tejidos biológicos.
En el estudio han participado investigadores de las universidades estadounidenses de California y de Texas. El descubrimiento se ha publicado en la revista estadounidense Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). La revista Science se ha hecho también eco de este descubrimiento con una noticia en su edición on line.
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