Las bacterias se vuelven zombis para sobrevivir

Un equipo de biólogos de la Universidad de Ámsterdam (UvA), en los Países Bajos, ha descubierto una estrategia bacteriana de supervivencia alternativa y desconocida hasta ahora, que consiste en ralentizar considerablemente sus funciones.
 

En condiciones hostiles para las bacterias, como un ambiente con antibióticos o escasez de nutrientes, estas son capaces de adaptarse. Los biólogos ya conocían algunas formas que a veces emplean, como la formación de endósporas bajo la influencia del estrés.
 

Las circunstancias extremas hacen que las bacterias se encapsulen en un abrigo resistente especial, dentro del cual puedan "dormir" de manera segura hasta que surjan condiciones más favorables. En ese estado latente, las bacterias ya no necesitan nutrientes y se vuelven resistentes a factores perjudiciales como el frío, la luz ultravioleta o los antibióticos. En este nuevo estudio, los investigadores han descubierto que las bacterias son capaces de sobrevivir un tiempo, aún sin tener la posibilidad de formar endósporas.
 

A pesar de parecer ser organismos simples, unicelulares, las bacterias no dejan de sorprender a los científicos con las habilidades que desarrollan en la lucha por la supervivencia. Estas estrategias no son tan beneficiosas para nosotros porque, gracias a ellas,  las infecciones bacterianas pueden brotar repentinamente de nuevo después de que, aparentemente, fueran tratadas con éxito mediante antibióticos.
 

Bacterias que no pueden “dormir”
 

Un equipo internacional de biólogos, dirigido por el profesor Leendert Hamoen del Instituto Swammerdam de Ciencias de la Vida de la UvA, ha descubierto esta nueva estrategia de supervivencia de bacterias expuestas a condiciones extremas.
 

Los investigadores trabajaron con Bacillus subtilis, una bacteria no patógena que se presenta en el suelo y que los científicos a menudo utilizan como organismo modelo. Los biólogos eligieron una variante de la bacteria que ya no puede formar endosporas debido a una mutación.
 

En el experimento, las bacterias acabaron muriendo de hambre, pero antes, algunas pudieron mantenerse con vida mucho tiempo aunque no pudieran retirarse a su estado de latencia habitual. Mantenerse activas no era una opción, debido a la falta de nutrientes. Entonces, ¿cómo sobrevivieron?

Extremadamente lento
 

Se descubrió que las bacterias se refugiaban en un tercer estado, aún desconocido, como si fueran zombis: ni son realmente activas, ni duermen. En este estado, todos los tipos de procesos se reducen a un nivel extremadamente bajo.
 

"Vimos diferencias claras entre el estado activo, el estado inactivo y este estado", explica Hamoen en un comunicado. “Normalmente, el bacilo tiene forma de varilla; pero las bacterias muertas de hambre se contrajeron hasta ser casi esféricas”.
 

Se alteraron todo tipo de procesos que normalmente son activos en la bacteria. Pero no se detuvieron completamente, como sucede cuando la bacteria se retira a una espora en estado latente.

Las bacterias incluso siguieron dividiéndose pero no lo hicieron una vez cada cuarenta minutos, sino cada cuatro días: más de cien veces más lento de lo habitual.
 

Nueva luz sobre los antibióticos
 

Los investigadores han llamado a esta nueva estrategia de supervivencia crecimiento oligotrófico, que significa “'crecimiento pobre en nutrientes”.
 

“La gran pregunta ahora es si otras bacterias, además de Bacillus, conocen este truco también”, señala Hamoen. “Si es así, cambiaría fundamentalmente nuestra perspectiva sobre las bacterias”.
 

El descubrimiento pone de manifiesto que las bacterias no siempre tienen que formar esporas para sobrevivir. La formación de endósporas requiere mucha energía, y las bacterias no siempre son capaces de "despertarse" de esta condición. Es mucho más fácil para ellas cambiar hacia y desde este estado de crecimiento oligotrófico. Una vez que las condiciones mejoran, pueden formar nuevas colonias fácilmente. De ahí que este estado sea mucho más favorable para ellas.
 

“Si se descubre que más bacterias pueden cambiar a este estado, se arrojará una nueva luz sobre, entre otras cosas, cómo las bacterias pueden eludir a los antibióticos”, concluye Hamoen.

Referencia

Extreme slow growth as alternative strategy to survive deep starvation in bacteria. D. A. Gray et al. Nature Communications. 21 February 2019. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-08719-8.