10 Curiosidades bacterianas.

·Existen bacterias capaces de intervenir en el desarrollo del sistema nervioso de muchos animales e incluso en nuestro estado de ánimo.

Son varios los experimentos que hablan de las consecuencias de tener o no una microbiota normal en el intestino. Los animales que se desarrollan libres de microorganismos intestinales muestran un sistema nervioso distinto, y por ende un comportamiento también diferente que los portadores de microbiota. En uno de estos experimentos se comprobó que los ratones libres de gérmenes se arriesgaban más ante situaciones estresantes, y además mostraban mucha más actividad.

El panel de la izquierda compara los resultados de un "test de campo abierto". Básicamente se suelta un ratón en una caja grande y se observa que hace a lo largo del tiempo. Como puede verse los movimientos de un ratón normal (SPF) son mucho menos numerosos que los de un ratón GF. A la derecha se muestra un autorradiograma de la expresión en cerebro del mRNA de la proteína NGFI-A en ratones normales (SPF) y ratones GF. La proteína NGFI-A es un factor de crecimiento nervioso. Fuente: Heijt et al. PNAS.

·Algunas bacterias son capaces de cambiar el sexo de muchos invertebrados y nematodos.

Una de estas bacterias se llama Wolbachia, y se piensa que infecta actualmente a entre un 25 y un 75% de todos los insectos del mundo.

Consigue feminizar poblaciones de varias formas, puede matar a todos los machos antes de que nazcan, puede alterar el desarrollo de los machos para que crezcan como hembras, o como machos estériles. Es capaz de provocar fenómenos de partenogénesis, eliminando la necesidad de sexo para la procreación... En incluso es capaz de producir incompatibilidad citoplasmática, evitando con ello que ningún descendiente esté libre de Wolbachia.

Todo esto lo hace para asegurarse su expansión y existencia, ya que no hay que olvidar algo muy llamativo, y es que esta bacteria pasa de generación en generación a través de los óvulos.

Fuente: nature microbiology

·Algunas bacterias sobreviven en los sistemas de refrigeración de las centrales nucleares.

En esta ocasión vamos a nombrar al que se supone es el segundo organismo más resistente a las radiaciones, Deinococcus radiodurans. Esta bacteria no sólo vive en refrigeradores nucleares, también puede hacerlo en la basura nuclear, o en el mismo polvo de tu habitación. Su enorme capacidad para resistir la radiación deriva de la adaptación contra la desecación.

¿Cómo hace para sobrevivir? Pues para empezar tiene copias de seguridad de su genoma, hasta 10 de ellas. También posee un sistema de reparación de ADN de una enorme eficacia, para terminar condensa sus cromosomas de forma que facilite la reparación de los mismos.

Esta capacidad la ha convertido en candidata para la bioremediación de lugares contaminados por radiación y metales pesados.

·Algunas bacterias pueden vivir miles de años.

No se sabe exactamente cuanto puede sobrevivir una bacteria en las condiciones adecuadas, sin embargo hace poco se encontraron en el permafrost bacterias que seguían vivas tras más de medio millón de años, la capacidad para reparar su genoma, la plasticidad metabólica y algunas características más...pueden convertir a estos seres en los más longevos de nuestro planeta, y quizás también de otros mundos.

·Muchas bacterias pueden eliminar residuos tóxicos.

Aunque hace un rato hemos hablado de modificar a D. radiodurans para la eliminación de metales pesados en condiciones tóxicas, son muchas las bacterias que hacen esto de forma natural. Muchas de estas bacterias viven en zonas contaminadas por los desechos de las minas, otras forman estrechas relaciones con las plantas para ayudarlas a quelar metales pesados y realizar fitoremediación.

Una de las máximas exponentes en estos aspectos es Pseudomonas, una bacteria increiblemente resistente a antibióticos, productos químicos y un sinfín de peligros. En este caso, uno de los principales usos de Pseudomona, es la eliminación del cianuro de las aguas residuales de minas e industria joyera.

·Algunas toxinas provienen de virus.

Curiosamente, si pensamos el peligro de muchas bacterias proviene de las toxinas que producen... Desde Vibrio cholerae, a Difeteria o la tristemente famosa Escherichia coli verotoxica. Todas estas bacterias y una enorme cantidad más, deben su patogeneicidad a fagos.

Los fagos (virus de bacterias) inicialmente matan a las bacterias para multiplicarse, pero algunas veces quedan atrapados dentro del genoma bacteriano, en esos casos la bacteria puede hacer uso de los genes del virus. Estos genes, en ocasiones otorgan a la bacteria capacidad de convertirse en un patógeno. Quizás ello ayude a la división y expansión de la bacteria, y por ende del virus que lleva dentro.

El genoma del bacteriófago lambda tiene la capacidad de formar una cadena que cierra por sí mismo, y llegado el momento es capaz de integrarse en el genoma de la despistada E. coli, haciendo que esta comience a producir toxinas, cada vez que E. coli se divide el virus integrado (profago) lo hace con ella, finalmente el alimento se agota y el virus activa su ciclo lítico matando en el proceso a la bacteria.

·La microbiota de la piel es distinta para cada persona.

La microbiota normal es la comunidad de microorganismos que forman nuestro ser, junto a nuestras células eucariotas. Ocupan todas las superficies del cuerpo, desde los intestinos a los ojos, y son únicas, tan únicas que algunos investigadores empezaron a usar los restos de bacterias que dejamos al tocar las cosas para identificar quién lo había tocado.

Esta técnica de huella bacteriana mostró funcionar cuando la huella clásica no lo hacía, en superficies rugosas, tras limpiar la zona...o en lugares que había tocado mucha gente, además esta huella es diferente incluso entre gemelos.

·Algunas bacterias pueden alimentarse y crecer en derivados de hidrocarburos.

Para este tema volveremos a nombrar a Pseudomonas, ya que esta bacteria es capaz de crecer y alimentarse a base de derivados del petróleo, esto es fuente de investigaciones dedicadas a la biorremediación para vertidos de petróleo, pero también es fuente de problemas para almacenar combustible, ya que puede obstruir motores y contaminar depósitos, debido a ello desde hace tiempo combustibles como el queroseno incluyen tratamientos bactericidas.

·Las bacterias pueden controlar a las plantas.

Las bacterias han llegado a tener un grado de control sobre las plantas que en ocasiones iguala e incluso supera nuestra tecnología, por ejemplo la ya nombrada Wolbachia, es capaz de resucitar hojas, con el objetivo de facilitar la vida a sus hospedadores. Otras sintetizan diferentes hormonas vegetales que controlan a la planta para su propio bien.

Aunque quizás el caso más llamativo es el de Agrobacterium tumefaciens. Esta bacteria infecta plantas esclavizándolas, para ello introduce algunos genes bacterianos en las células de la raíz, estos genes modificarán el funcionamiento de esas células obligándolas a multiplicarse formando tumores, pero también las "obliga" a generar unas moléculas llamadas opinas, dichas opinas son un alimento que tan sólo A. tumefaciens puede tomar, con ello se asegura que otras bacterias no le quiten el bocado.

Señor feliz junto a un tumor en un árbol, a la vez que el árbol crece este se aleja del suelo

·Las bacterias se comunican entre ellas y tienen varios "idiomas"

Este último punto merece un post completo que lo explique a la perfección, aún así en pocas palabras os diré que las bacterias utilizan una "forma de comunicación" llamada quorum sensing. En un principio se pensaba que únicamente existía en unas pocas especies y que simplemente se ocupaba de "contar" cuantos organismos de la misma había cerca. Pero poco a poco se pudo ver que este sistema estaba extendido a casi todas.

El quorum sensing es la forma que muchas bacterias tienen de relacionarse con el medio, desde fenómenos de bioluminiscencia que mantienen controlados a sus depredadores, a infecciones o la formación de comunidades en los dientes. El caso más claro es el de las bacterias bioluminiscentes, estas producen fenómenos de luz en los océanos, algo bastante llamativo.

Bioluminiscencia

Cuando miles de millones de estas bacterias se juntan, empiezan a producir luz, esto desconcertó en un principio, ya que no se entendía que utilidad tenía... Actualmente se piensa que mantiene controlados a sus depredadores. Y es que, cuando eres un invertebrado transparente y te hartas de comer bacterias que brillan, empiezas a ser llamativo, y claro al final terminas tu mismo siendo comida de alguien más grande.

El quorum en este caso funciona controlando la emisión de luz, esta sólo se activa cuando hay muchas bacterias juntas. Situación que suele darse principalmente en el estómago del depredador.

Este post participa en el Primer BioCarnaval de Verano, en el apartado clásico que organiza Dr Litos en el blog ¡Jindetrés, sal!.