22 de Febrero de 2017
Microbiología

Una bacteria con una forma de vida única

No en una charca o en las profundidades del mar, sino en nuestra saliva se ha descubierto una forma de vida inédita, un raro parásito que ofrece la respuesta a un enigma médico.

Discos de Petri con bacterias. Solo en los últimos años se ha podido cultivar en laboratorio bacterias del linaje TM7, de la «materia oscura microbiana». Su comportamiento parasitario de otras bacterias es sorprendente [iStock/kasto80, detalle].

Para alguno solo es algo que da asco; para otros, un microcosmos fascinante: la saliva. Miríadas de virus, hongos, protozoos, arqueas y bacterias naturales abarrotan la cavidad bucal. Que el ecosistema microbiano esté en equilibrio es bueno para la salud. Cuando algo va desacompasado en él, a menudo no está lejos una enfermedad.

Como «porteras» que les vedan el paso a los agentes patógenos, las bacterias desempeñan un papel decisivo en la saliva. Se estima que hay unas mil especies, pero es bien posible que otras tantas vivan ocultas. La «materia oscura microbiana», como lo llaman los especialistas en su jerga, está aún por investigar en buena medida.

Por lo tanto, siempre puede haber grandes sorpresas, como le sucedió al odontólogo Jeff McLean, de la Universidad de Washington, y a su equipo. Investigando el zoo microbiano de la cavidad bucal dieron con una forma de vida hasta ahora casi desconocida.

McLean y sus colaboradores estudiaban los gérmenes causantes, entre otras enfermedades, de la periodontitis, la enfermedad infecciosa más común del mundo. Una de cada diez personas, más o menos, la padece; en la vejez, incluso una de cada dos. Una resistente biopelícula en las bolsas periodontales, formada por cientos de especies de bacterias, produce la infección, que en su estadio final puede acabar en la pérdida del diente y el riesgo de padecer un infarto cardiaco, reúma, abortos o enfermedades autoinmunes. Son gérmenes determinados los que causan la periodontitis, en especial Actinomyces odontolycus, con la consiguiente reacción inmunitaria.

Sin embargo, McLean descubrió en la saliva de sus sujetos que Actinomyces odontolyticus no estaba sola. En muchos casos parece que el agresor es a su vez agredido: lleva a cuestas otra bacteria, denominada TM7x, que se asienta en su membrana, donde extrae nutrientes.

Las bacterias que atacan a otras bacterias son una excepción absoluta. Bdellovibrio era el único género conocido que vivía de esa manera. El descubrimiento por McLean del desacostumbrado comportamiento de TM7x dio a entender que las relaciones de hospedador y parásito están más extendidas por doquiera en la naturaleza de lo que se presumía.

TM7x es notable también por otra razón: es el primer germen conocido que depende por completo de otra bacteria. Sin la ayuda de Actinomyces, o quizá de otros hospedadores, no podría construir aminoácidos, capacidad, sin embargo, esencial para la supervivencia de una célula, ya que las proteínas se componen de aminoácidos. Con solo 700 genes, el genoma de TM7x es muy pequeño. Escherichia coli tiene unos 5000 y A. odontolycus, 2200.

No es que TM7x fuese del todo una desconocida. Muy al contrario: el linaje de TM7x, como han escrito McLean y sus colaboradores, es uno de los más desconcertantes dentro de la materia oscura microbiana. Ya se habían encontrado sus fragmentos de genoma, solo que no se supo entonces vincularlos a ninguna forma de vida. Mediante análisis genético se había dado, hará unos veinte años por primera vez, con los parientes del nuevo germen, el linaje TM7. Distintos grupos de investigadores habían encontrado los fragmentos de ADN en diferentes hábitats: en el suelo, en el agua de mar, en sedimentos profundos, en fuentes termales y en las entrañas de las termitas. En los seres humanos TM7 no se encuentra solo en la cavidad bucal, sino también en el tracto gastrointestinal, en la piel y en el tracto genital. Análisis de seres humanos de la Edad de Piedra muestran que TM7 se inserta en la placa dental calcificada; por lo tanto, ya pertenecía al microbioma humano antes de la Revolución Industrial y de un consumo más extendido de azúcar.

Lo que el equipo de McLean observó en la cavidad bucal podría no ser un caso clásico de parasitismo, ya que, al menos en la fase inicial, también Actinomyces odontolycus saca algo para sí. Con la ayuda de TM7x puede penetrar mucho mejor en los glóbulos blancos de la sangre e inutilizarlos para el combate, de modo que no pueden ya evitar tan bien las infecciones dentales. Por lo normal, los glóbulos blancos mantienen en jaque a los gérmenes de Actinomyces.

Los primeros estudios indican que TM7x aumenta el riesgo de enfermedad. Se han encontrado altas concentraciones de su genoma en personas con problemas en las encías y fibrosis cística. Y mientras que los gérmenes de TM7x solo comprenden alrededor de un uno por ciento de las bacterias en una persona sana, en los pacientes de periodontitis llegan a ser el 20 por ciento. McLean ha observado que cuando alberga a TM7x el hospedador se vuelve inmune al antibiótico estreptomicina.

La convivencia de ambos gérmenes se mantiene mientras hay nutrientes suficientes. Cuando faltan, TM7x mata a su hospedador al perforar orificios en la protectora membrana celular; deja, por así decirlo, que se desangre. El grupo de McLean ha observado al microscopio, además, que la forma de las células de Actinomyces cambia mientras están infectadas. Cuando están solos, los gérmenes de Actinomyces son cortos y con forma de vara. Infectados, se alargan y se vuelven filiformes. «Es un proceso muy dinámico», dice. «Cómo medra TM7x y encuentra otro hospedador, no está claro por ahora».

Todos los que se interesaban por los gérmenes TM7 se topaban con el problema de que no se podía cultivarlas en el laboratorio, así que escapaban a una determinación más precisa. Solo al estudiar el equipo de la Universidad de Washington el germen compañero afloró la rara relación y, finalmente, su identidad.

McLean espera que de su investigación se desprendan nuevas formas de combatir enfermedades o de poner fin a la creciente resistencia a los antibióticos. Muchos de las bacterias detectadas mediante nuevos métodos de busca son verdaderos talentos naturales en lo que se refiere a la producción de antibióticos. ¿Y quién sabe qué microbios se ocultan todavía en la materia oscura microbiana del cuerpo humano o de sus alrededores?

Más información en Proceedings of the National Academy of Sciences

Fuente: spektrum.de/Kathrin Burger

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