Los seres humanos, a menudo considerados como los máximos exponentes de la vida social, no son los únicos en poseer habilidades comunicativas y cooperativas. Según el investigador del CSIC Manuel Espinosa Urgel, las bacterias también forman comunidades complejas y se comunican entre sí, lo que les otorga una forma de vida social. Este fenómeno queda plasmado en su obra La vida social de las bacterias.
Espinosa explica que, aunque estos organismos unicelulares no utilizan redes sociales ni participan en actividades recreativas, poseen la capacidad de organizarse y compartir información a través de señales químicas. “Estas interrelaciones bacterianas tienen un impacto significativo en nuestra salud y en el equilibrio de los ecosistemas”, afirma el científico.
Biopelículas: la unión hace la fuerza
Una de las características más notables de las bacterias es su habilidad para formar biopelículas, comunidades multicelulares que se adhieren a superficies y están protegidas por una matriz mucosa que ellas mismas producen. Este término, acuñado en 1975, ha pasado de ser un concepto marginal a convertirse en un área clave de investigación microbiológica.
Las biopelículas pueden establecerse sobre materiales inertes como el vidrio o sobre tejidos vivos, incluyendo nuestras propias bocas. El proceso comienza cuando algunas bacterias se adhieren a una superficie favorable y comienzan a dividirse y agruparse. Con el tiempo, estas formaciones evolucionan hacia lo que se conoce como biofilm maduro, donde las células quedan embebidas en una estructura tridimensional protectora. Sin embargo, cuando las condiciones ambientales cambian o los nutrientes escasean, estas comunidades pueden dispersarse.
Todas listas para entrar en acción
Las bacterias utilizan un mecanismo conocido como quorum sensing, o detección de quórum, para coordinar sus respuestas ante señales químicas producidas por ellas mismas y sus vecinas. Este sistema permite que actúen colectivamente solo cuando han alcanzado un número suficiente de individuos.
Un ejemplo ilustrativo es el patógeno oportunista Pseudomonas aeruginosa, que puede causar infecciones graves en pacientes con heridas significativas. Si unas pocas bacterias logran sobrevivir al ataque del sistema inmunitario, pueden multiplicarse hasta activar sus sistemas de detección de quórum y desencadenar la infección. Espinosa compara este proceso con la preparación estratégica de un ejército antes de un asalto.
Las biopelículas y nuestra salud
A pesar de su papel esencial en los ecosistemas, las biopelículas también representan desafíos significativos para la salud humana. Por ejemplo, son responsables de úlceras gástricas causadas por la bacteria Helicobacter pylori, así como complicaciones asociadas a implantes médicos y dispositivos como catéteres y lentes de contacto. Espinosa señala que estos entornos son ideales para la colonización bacteriana debido a su combinación de superficies sólidas, nutrientes y condiciones estables.
Además, las biopelículas dificultan la efectividad de los antibióticos. La matriz protectora limita el acceso a estos medicamentos y permite que ciertas células sobrevivan al tratamiento. Al cesar la administración del antibiótico, estas células pueden reactivarse y reiniciar el ciclo de formación del biofilm.
Nuevas soluciones para combatir bacterias
A medida que se profundiza en el conocimiento sobre cómo las bacterias interactúan entre sí y con su entorno, surge la posibilidad de desarrollar nuevos materiales menos susceptibles a la colonización microbiana. También se están investigando fármacos capaces de inhibir componentes clave en la formación de biopelículas e incluso moléculas que bloqueen la comunicación entre ellas.
No obstante, Espinosa enfatiza que no todas las interacciones entre humanos y bacterias son perjudiciales; nuestro cuerpo alberga billones de bacterias beneficiosas que desempeñan funciones cruciales para nuestra salud. Comprender mejor cómo se forman las biopelículas podría abrir nuevas vías para tratamientos antimicrobianos innovadores o métodos para promover la dispersión celular en diversas aplicaciones industriales.
La vida social de las bacterias, parte de la colección ¿Qué sabemos de?, ofrece una mirada profunda sobre estos fascinantes organismos microscópicos.
Sobre el autor
Manuel Espinosa Urgel, investigador en la Estación Experimental del Zaidín y coordinador de Cultura Científica allí, se especializa en estudiar cómo las bacterias benéficas interactúan con plantas mediante mecanismos complejos. Con más de ochenta publicaciones científicas a su nombre, ha liderado múltiples proyectos tanto investigativos como divulgativos.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué se entiende por vida social en las bacterias?
La vida social de las bacterias se refiere a su capacidad para formar comunidades complejas y comunicarse entre sí mediante señales químicas, lo que influye en su supervivencia y en la salud de otros organismos.
¿Cómo se forman las biopelículas bacterianas?
Las biopelículas se forman cuando las bacterias se adhieren a una superficie favorable, comienzan a dividirse y agruparse, creando una estructura tridimensional embebida en una matriz de polímeros que ellas mismas producen.
¿Qué es el quorum sensing?
El quorum sensing es un sistema que permite a las poblaciones bacterianas coordinar su respuesta ante señales químicas producidas por ellas mismas y sus vecinas, activando genes necesarios para la acción colectiva cuando alcanzan un número suficiente de individuos.
¿Por qué son problemáticas las biopelículas para la salud humana?
Las biopelículas pueden causar infecciones asociadas a implantes y prótesis, complicaciones en catéteres y sondas, y son responsables de reducir la eficacia de los antibióticos debido a su estructura protectora.
¿Qué impacto tienen las bacterias en nuestro organismo?
Nuestro cuerpo está colonizado por miles de millones de bacterias, muchas de las cuales son beneficiosas. Estas bacterias ayudan a mantener el equilibrio del sistema inmunitario y contribuyen a nuestra salud general.
¿Qué investigaciones se están realizando sobre las biopelículas?
Se están explorando nuevos materiales y fármacos que puedan inhibir la formación de biopelículas o interferir con la señalización entre bacterias, con el objetivo de combatir infecciones y mejorar tratamientos médicos.
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