Ciencia España León, León, Martes, 25 de septiembre de 2007 a las 19:20

Científicos leoneses investigan los métodos de ‘camuflaje’ y fijación de las bacterias en humanos y el medio ambiente

Las aplicaciones de este estudio van desde la obtención de alimentos probióticos hasta la descontaminación de industrias productoras de metales pesados como la minería

IGC/DICYT Un grupo de bioquímicos de la Universidad de Léon (ULE) desarrolla una investigación sobre los mecanismos que permiten a las bacterias formar colonias en el medio ambiente o pasar desapercibidas para organismos hospedadores, como puede ser el ser humano. El control de este mecanismo podría conseguir que bacterias beneficiosas se adhieran al intestino para producir vitaminas o que colonias de microorganismos ‘comedores’ de metales pesados sean eliminadas tras cumplir su función.

En concreto, los investigadores leoneses se centran en el análisis de polisacáridos, unas estructuras basadas en azúcares que aparecen en la superficie de las bacterias. “Aparecen como herramienta de defensa y arma para permitir la colonización de nuevos entornos”, explica a Dicyt Leandro Rodríguez, profesor de Bioquímica de la ULE. Estas estructuras “son como una cortina que enmascara su presencia para el hospedador y evitan que sean localizadas y destruidas por el sistema inmunológico”, aclara. Así es como actúan las bacterias que provocan la meningitis.

“Estos microorganismos han adquirido mecanismos a lo largo de la evolución que les permiten evadir las defensas del hospedador, así como resistir en entornos hostiles”, apunta Miguel Ángel Ferrero, otro de los miembros del grupo de investigación. Así, por ejemplo, hay bacterias capaces de vivir en ambientes tan inverosímiles como el de Río Tinto (Huelva). “En el medio ambiente, las bacterias se pegan unas a otras formando un conjunto que se denomina biofilm”, aclara Rodríguez.

 

Resistentes a la destrucción

“Esto hace que sean mucho más resistentes a la destrucción por agentes químicos, como por ejemplo en una cadena de producción industrial”, puntualiza el investigador. La legionella, por ejemplo, se adhiere a los conductos del aire acondicionado gracias a la formación de estos biofilms. Sin embargo, “los mismos mecanismos que utilizan las bacterias para enmascararse son los mismos que utilizan para adherirse”, explica Ferrero.

Así, los científicos de la ULE investigan cómo funciona la producción de estas estructuras, que en unos casos producen polisacáridos que actuarán como camuflaje y en otros biofilms que servirán para colonizar ciertos ambientes. Para ello, los investigadores están realizando un análisis de los genes y proteínas implicados en la formación de estos polisacáridos, así como de los factores físico-químicos que influyen (temperatura ambiental, presión atmosférica, oxígeno, etc.).

“Una misma bacteria, Escherichia coli, genera estructuras polisacarídicas distintas dependiendo de la temperatura de crecimiento”, expone Leandro Rodríguez. “A 19º C forma biofilms, mientras que a 37º C, la temperatura del cuerpo humano, genera otra estructura que mimetiza formas del organismo hospedador para pasar desapercibida para el sistema inmune”.


 

Aplicaciones


Así, una de las aplicaciones de la investigación es la sanitaria, pues comprender este mecanismo puede avanzar hacia la producción de fármacos que ‘desenmascaren’ a las bacterias patógenas. “Si somos capaces de evitar que la bacteria cree esta cortina de protección, conseguiremos que sea reconocida por el sistema inmune y eliminada”, resume Miguel Ángel Ferrero.

Sin embargo, no siempre interesa desprenderse de determinadas bacterias. Las hay que, adheridas a las paredes del intestino, utilizan los deshechos del organismo para producir elementos beneficiosos (vitaminas o ácidos grasos esenciales). Si se puede regular el mecanismo de ‘camuflaje’ se podrían obtener bacterias que actúen como elementos probióticos como los utilizados en tecnología alimentaria con la etiqueta Bífidus.

Aún más. “Un problema actual es la descontaminación de aguas utilizadas en industrias como la minería, cargadas de metales pesados que son tóxicos”, comenta Rodríguez. Actualmente se utilizan bacterias que se alimentan de metales pesados, como las que se comen el fuel del Prestige. Para ello se hace pasar el agua por conductos recubiertos de bacterias, y éstas se adhieren mediante biofilms. Así, si se controlan los mecanismos para producir estas estructuras se podría controlar que las colonias de bacterias se adhieran y desprendan cuando ya no sirvan para esta función.

Todas estas aplicaciones, puntualizan los investigadores, no forman parte de su estudio. El grupo de investigación en el que trabajan se centra en la investigación básica de cómo se producen estas estructuras polisacarídicas, de ver qué genes expresan las proteínas que posteriormente, en función de unas condiciones ambientales u otras, generaran una máscara o una malla para agruparse. El grupo de investigación cuenta con financiación del Ministerio de Educación y Ciencia, de la Junta de Castilla y León y de la Diputación Provincial de León.