“Inteligencia emocional” microbiana: cómo las bacterias se adaptan al ambiente

Algunos definen la
inteligencia emocional como la capacidad de controlar nuestras emociones para interactuar
mejor con los demás y adaptarnos a todo tipo de situaciones. Las bacterias también
son capaces de adaptarse a los cambios ambientales. Los microorganismos
patógenos  se encuentran con distintos
estímulos ambientales a lo largo de su vida. Por ejemplo, para muchos patógenos
un cambio muy importante es la temperatura: no es lo mismo vivir en el exterior
a una temperatura ambiente de 18ºC que dentro de un huésped a 37ºC, donde
además la bacteria se encuentra con una multitud de factores en contra suya como
el sistema inmune u otros sistemas de defensa. Por eso, las bacterias han
desarrollado mecanismos para saber y enterarse dónde se encuentran y poder cambiar
su comportamiento (la expresión de sus genes) y adaptarse según el ambiente: la
temperatura, la acidez o el pH, los nutrientes disponibles, ….

Las bacterias regulan coordinadamente cambios o modificaciones de su envoltura
celular, lo que les permiten sobrevivir en distintos ambientes y les
proporcionan ventajas para adaptarse dentro el huésped. Se facilita así su capacidad
de colonizar, de localizarse en determinados tejidos y de evitar el sistema
inmune. Una molécula muy importante de la envoltura celular de las bacterias es
el lipopolisacárido (LPS). Ahora un
grupo de investigadores han publicado en PNAS un trabajo en el que demuestran
cómo las bacterias son capaces de modificar y remodelar la estructura de esta
molecular como estrategia para adaptarse a cambios ambientales. 

El lipopolisacárido (LPS)
bacteriano o endotoxina es una
molécula muy compleja que solo aparece en la naturaleza en la membrana externa
de las bacterias Gram negativas. El LPS consta de varias partes: una cadena de azúcares
(el antígeno O y el núcleo) y parte lipídica (el lípido A)

con ácidos grasos.

Los investigadores han trabajado
con Francisella
tularensis
, una bacteria que se trasmite a los hombres normalmente por
contacto con roedores y que produce la enfermedad infecciosa de la tularemia. Han
demostrado cómo esta bacteria es capaz de regular modificaciones en el LPS por
efecto de la temperatura. En concreto, la bacteria posee unos genes que según
la temperatura modifican la composición
de ácidos grasos del lípido A del LPS
: a 18ºC un gen se encarga de
incorpora ácidos grasos más cortos al LPS, mientras que a 37ºC otro gen distinto
incorpora ácidos grasos más largos.  Estos cambios, aunque parecen muy
pequeños, afectan muchísimo a la bacteria: aumentar la longitud de los ácidos
grasos del lípido A a bajas temperaturas puede proteger a la bacteria de las condiciones
externas, mientras que disminuir la longitud puede permitir a la bacteria
evadir la detección por el sistema inmune del huésped. Estos pequeños cambios alteran
las propiedades de su membrana como la permeabilidad, la susceptibilidad a sustancias
bactericidas y a los antibióticos. Además, las bacterias mutantes en estos
genes que controlan la estructura del LPS son menos virulentas en los
experimentos con ratones.

Se trata por tanto de un
sistema de control fino de la estructura de la envoltura celular según el
ambiente: pequeños cambios en la longitud de los ácidos grasos del lípido A del
LPS. Estas modificaciones afectan a la integridad de la membrana externa, a la
susceptibilidad a sustancias antibacterianas como los antibióticos y al sistema
inmune, y a la virulencia de la bacteria. Por tanto, modificar el LPS en
respuesta a estímulos ambientales es un mecanismo de adaptarse al ambiente, como
puede ser el interior del organismo que infectan. Un ejemplo de que también las bacterias tiene la capacidad
de controlar sus “emociones” para interactuar mejor y adaptarse a todo tipo de
situaciones: inteligencia emocional.

LPS remodeling is an evolved survival strategy for
bacteria.Li,  Y., et al. Proc Natl Acad Sci
USA. 2012. 109(22):8716-21.

doi: 10.1073/pnas.1202908109



4 Comments

  1. Siempre es divertido caminar sobre la fina línea que separa adaptación de selección. Lo "bueno" de las bacterias es que, a su ritmo, casi les da igual arre que so en esa discusión: Individualmente seleccionadas, colectivamente adaptadas. No sé a qué esperan los sociobiólogos para hincarles el diente. Nos esperan tiempos interesantes… para cuando, como SkyNet, las colonias adquieran conciencia de sí mismas 😉
    AH.-

  2. Buen artículo. En realidad andaba buscando información sobre la prueba LAL y encontré este artículo por error. Felicidades me gustó mucho tu explicaciones está todo bien detallado y fácil de entender.

  3. Divertido e interesante, siendo un ensayo para divulgación, pero (perdón por el "pero") me parece que si se debería aclarar que la humanización de las bacterias es con fines pedagógicos, es decir son metáforas.

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