Manuel Espinosa, investigador del CSIC, revela en su libro "La vida social de las bacterias" cómo estos microorganismos forman comunidades complejas y se comunican mediante señales químicas. Este comportamiento social es crucial para su supervivencia y tiene un impacto significativo en la salud humana y los ecosistemas. Las bacterias crean biopelículas que les permiten adherirse a superficies y protegerse, lo que también plantea desafíos en el tratamiento de infecciones, ya que estas estructuras pueden reducir la eficacia de los antibióticos. Espinosa destaca la importancia de entender estas interacciones para desarrollar nuevas estrategias antimicrobianas y mejorar la salud pública.
Los seres humanos, como individuos sociales, no solo disfrutamos de la conversación y el intercambio de información, sino que nuestra supervivencia ha estado ligada a la cooperación y la comunicación. Este fenómeno social también se manifiesta en el mundo microbiano, donde las bacterias, a menudo subestimadas, muestran comportamientos complejos que revelan su capacidad para formar comunidades y comunicarse entre sí.
El investigador del CSIC Manuel Espinosa Urgel aborda este tema en su obra La vida social de las bacterias, donde explica cómo estos organismos unicelulares no solo sobreviven en entornos hostiles, sino que también desarrollan interacciones significativas con otros seres vivos mediante señales químicas. “Las bacterias son capaces de formar comunidades complejas que influyen en nuestra salud y en el equilibrio de los ecosistemas”, señala Espinosa.
Una de las características más notables de las bacterias es su habilidad para crear biopelículas o biofilms. Estas estructuras permiten a las bacterias adherirse a superficies y protegerse mediante una matriz mucosa que ellas mismas producen. Este concepto, que comenzó como un tema marginal en microbiología, ha ganado relevancia en las últimas décadas debido a su impacto en la investigación científica.
Los biofilms pueden formarse sobre diversas superficies, desde materiales inertes hasta tejidos vivos. Según Espinosa, cuando ciertas bacterias encuentran un entorno favorable con nutrientes suficientes, comienzan a multiplicarse y agruparse. Este proceso culmina en la formación de un biofilm maduro, en el cual las células quedan embebidas en una matriz protectora. Sin embargo, cuando las condiciones se vuelven adversas, estas comunidades pueden dispersarse para sobrevivir.
Las bacterias utilizan un mecanismo conocido como quorum sensing, o detección de quórum, para coordinar sus acciones. Este sistema permite a las poblaciones bacterianas activar respuestas colectivas una vez alcanzado un número crítico de individuos. Espinosa ilustra este concepto con el ejemplo de Pseudomonas aeruginosa, un patógeno oportunista que puede provocar infecciones graves si logra multiplicarse sin ser detectado por el sistema inmunitario.
Este tipo de coordinación es crucial no solo para la infección, sino también para la producción de antibióticos y otras moléculas competitivas. Algunas especies bacterianas asociadas a plantas liberan compuestos que inhiben el crecimiento de hongos o bacterias patógenas, asegurando así su espacio y recursos vitales.
A pesar de su importancia ecológica, la vida social de las bacterias presenta desafíos significativos para la salud humana. Las biopelículas están implicadas en diversas afecciones médicas, como úlceras estomacales causadas por Helicobacter pylori, así como complicaciones relacionadas con implantes médicos y catéteres. Espinosa enfatiza que estas condiciones crean ambientes propicios para la colonización bacteriana.
Aun más preocupante es el hecho de que los biofilms pueden reducir la eficacia de los antibióticos. La matriz protectora limita el acceso del fármaco a las células internas y alberga 'células persistentes' que sobreviven al tratamiento antibiótico. Estas células pueden reactivarse una vez se retira el medicamento, lo que contribuye al problema creciente de resistencia antibiótica.
A medida que avanza nuestra comprensión sobre los mecanismos bacterianos, surgen nuevas oportunidades para combatirlas. Espinosa menciona iniciativas enfocadas en desarrollar materiales menos susceptibles a la colonización bacterial y fármacos diseñados para desactivar componentes clave de las biopelículas. Además, se han identificado moléculas capaces de interferir con la comunicación entre bacterias.
No obstante, es fundamental recordar que no todas las interacciones entre humanos y bacterias son negativas; nuestro cuerpo alberga billones de estas microorganismos beneficiosos. La mayoría reside en el colon y juega un papel esencial en nuestra salud general al ayudar a diferenciar entre cepas benéficas y patógenas.
La vida social de las bacterias, parte de la colección ¿Qué sabemos de?, ofrece una visión profunda sobre estos fascinantes organismos y su relevancia tanto ecológica como médica.
Manuel Espinosa Urgel, investigador científico en la Estación Experimental del Zaidín y coordinador de la Unidad de Cultura Científica del CSIC, se especializa en estudiar la vida multicelular de bacterias beneficiosas para plantas. Con más de ochenta publicaciones científicas a su nombre, ha liderado múltiples proyectos tanto investigativos como divulgativos.
Sí, las bacterias forman comunidades complejas y son capaces de comunicarse entre sí mediante señales químicas, lo que les permite coordinar sus acciones.
Las biopelículas son comunidades multicelulares de bacterias que se adhieren a superficies y están embebidas en una matriz de material mucoso que ellas mismas producen, lo que les proporciona protección.
Las bacterias se comunican a través de un proceso llamado detección de quórum (quorum sensing), que les permite activar respuestas coordinadas cuando alcanzan un número suficiente de individuos.
Las biopelículas pueden estar detrás de infecciones asociadas a implantes y prótesis, complicaciones en catéteres y sondas, así como úlceras gástricas causadas por la bacteria Helicobacter pylori.
Las biopelículas reducen la eficacia de los antibióticos al actuar como barreras protectoras y albergar células persistentes que pueden sobrevivir a su acción.
Se están desarrollando nuevos materiales menos susceptibles a la colonización bacteriana y se buscan fármacos que inhiban la formación de biopelículas o la señalización entre bacterias.
Nuestro cuerpo está colonizado por miles de millones de bacterias beneficiosas que ayudan en procesos digestivos y protegen contra patógenos, siendo más numerosas que nuestras propias células.