bacterias

Los textos de las bacterias. El Quorum sensing

La comunicación entre seres vivos es fundamental y las bacterias no son la excepción. De hecho, se envían textos, ¿Cómo? El Quorum sensing.

¿Son capaces las bacterias de enviarse textos entre ellas?

TXT e IMG Nicolás Grijalva Borja

Muchos de nosotros hemos pensado toda la vida en que las bacterias son seres demasiado primitivos como para interactuar entre sí. Comúnmente pensamos en la comunicación como una interacción entre dos personas, al enviarse un texto, por ejemplo. Si por un momento dejamos de pensar en nosotros como el centro de la vida sobre la tierra y nos bajamos de esa nube egocentrista que nos hemos creado, podremos darnos cuenta que, al igual que cualquier otro organismo en el planeta, las bacterias necesitan comunicarse, ya que la comunicación es una parte fundamental de la supervivencia en este planeta y esa comunicación se llama: Quorum sensing.

“Si por un momento dejamos de pensar en nosotros como el centro de la vida sobre la tierra y nos bajamos de esa nube egocentrista que nos hemos creado

De hecho, las bacterias se envían textos para comunicarse, estos textos son de carácter químico e involucran una característica básica de la comunicación: la interpretación entre los individuos. Esta interpretación la realizan recibiendo los “textos” químicos a través de receptores de señales y luego de un par de reacciones, las bacterias son capaces de quedar de acuerdo en hacer algo en común.

Lo primero que se me ocurre que el lector va a pensar es: ¿cómo lo hacen?, lo segundo que se me ocurre que me van a preguntar es: ¿y para qué lo hacen? Y seguro que alguien está pensado: ¿y eso en que me afecta? A continuación, responderé estas tres preguntas.

¿Cómo se comunican las bacterias? El “Quorum sensing”

El Quorum sensing (QS) o -en español- la detección de Quorum, es un mecanismo de comunicación célula a célula que involucra la producción, detección y respuesta a diversas señales extra celulares llamadas autoinductores (AIs, por sus siglas en inglés). Mediante este mecanismo, las células son capaces de comunicarse entre sí y “tomar decisiones” en conjunto. Específicamente, estos autoinductores se acumulan en el medio y van aumentando mientras aumenta la densidad de la población bacteriana, estas monitorean ese incremento y luego son capaces alterar, colectivamente, la expresión génica, es decir realizan sus “trabajos”. Estos “trabajos” pueden ser: bioluminiscencia, esporulacion, competencia, producción de antibióticos, formación de biopeliculas, factores de virulencia, etc. Es interesante recalcar que las células -bacterianas- únicamente realizan estos “trabajos colectivos” cuanto detectan una alta densidad de autoinductores, lo que implica que haya una alta densidad de población bacteriana, es decir que un par de células por sí solas no realizan este trabajo, si no que esperan a que hayan más porque saben que la unión hace la fuerza, al menos ellas lo han entendido mejor que muchas de las personas que conozco…

Entonces, ¿para qué necesitan comunicarse?

Básicamente, las bacterias necesitan comunicarse para realizar sus “trabajos”; por mucho tiempo se pensó que las bacterias no vivían en comunidad y que únicamente se dividían y se dividían y se dividían… pero no, los últimos avances en biología molecular y microscopía reconocen a la comunidad como una estrategia de supervivencia. Se ha observado que la mayoría de bacterias viven en una comunidad compleja llamada biofilm. El biofilm puede ser definido como un grupo de microorganismos que viven dentro de una matriz de sustancias poliméricas adheridas a diferentes superficies, es decir, las bacterias producen ciertas sustancias químicas que, en conjunto, crean una superficie en la que permanecen unidas. Como ya mencioné, las bacterias han aprendido que son mucho más eficientes si trabajan en conjunto, razón por la cual necesitan crecer y crear esta estructura, alcanzar un número ideal de células y empezar a producir lo que requieran, en algunos casos se unen para infectar nuestro organismo, otras veces se unen para descontaminar aguas residuales, en otras ocasiones incluso se unen para vivir en conjunto con ciertos animales (investigar a cerca del Vibrio fischeri) cualquier caso las bacterias no saben lo que están haciendo, no conocen del bien o del mal, solo requieren sobrevivir a las condiciones que se les presente y es en este punto que hablaré sobre la tercera pregunta, ¿y eso en que me afecta?

Insisto, ¿en que me afecta?

Ya conocemos que las bacterias pueden, efectivamente, comunicarse entre sí por medio de señales químicas, sabemos que se comunican para que, en cuanto alcancen una cantidad suficiente de población, puedan producir lo que requieran, colectivamente, es decir todas a la vez. Ahora, imaginemos por un momento que estas bacterias entran al organismo de algún individuo por algún motivo, generalmente por no lavarse las manos, y aumentan la carga bacteriana que se tiene en el cuerpo o ingresan a un lugar donde no deberían de ingresar… se instalan y empiezan a crecer hasta que en, cierto punto, el biofilm que se ha formado está preparado para realizar un “trabajo”, este trabajo es producir factores de virulencia y con ello enfermar. Supongamos también que para nuestra mala suerte, el individuo infectado siempre pensó que cualquier dolor de garganta o de estómago se cura con una dosis de antibiótico y que al momento de esta infección, ni su sistema inmune ni los antibióticos comunes le han servido para frenar la infección -créanme, de estos individuos también hay muchos por ahí- entonces ¿que más podemos hacer? Es ahí donde nuestro conocimiento a cerca del Quorum sensing – los textos de las bacterias- es realmente útil para eliminarlas, si conocemos que para que hayan factores de virulencia necesitan las bacterias que haya habido la señal química, entonces lo lógico es utilizar agentes que interfieran en su comunicación, si interferimos con la comunicación y no les dejamos que produzcan los factores de virulencia entonces el sistema inmune podrá, tranquilamente, deshacerse del problema.

En cierto modo, parecería que esta es la aplicación más importante del conocimiento de la comunicación bacteriana, pero, existen otras posibilidades igual de benéficas en donde nuestro conocimiento científico es vital para poder aplicar, por ejemplo en la remediación ambiental. Les dejo como tarea pensar en el beneficio que sería el no intentar matar las bacterias si no, que actúen más rápido y mejor.

También, dejo algunos artículos científicos donde pueden consultar mucho más del tema a demás de un video bastante interesante que trata de todo lo que les he hablado.


Artículos científicos

Quorum sensing system: Target to control the spread of bacterial infections

https://doi.org/10.1016/j.micpath.2020.104068

Bacterial Quorum Sensing: Its Role in Virulence and Possibilities for Its Control

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3543102/

Bacterial biofilms and quorum sensing: fidelity in bioremediation technology

https://doi.org/10.1080/02648725.2016.1196554

QUORUM SENSING: Cell-to-Cell Communication in Bacteria

https://doi.org/10.1146/annurev.cellbio.21.012704.131001

Video:

Bonnie Bassler: Bonnie Bassler habla sobre cómo se comunican las bacterias

https://www.ted.com/talks/bonnie_bassler_how_bacteria_talk

Un comentario

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