El despertar eléctrico de las esporas

Una «cuenta atrás» eléctrica señala a las esporas bacterianas el momento idóneo para reactivarse.

Las esporas de Bacillus subtilis muestran un potencial electroquímico variable. [KAITO KIKUCHI Y LETICIA GALERA/SÜELLAB]

En ocasiones, procrastinar da sus frutos. Cuando el entorno se vuelve demasiado estresante, muchas bacterias guardan una parte de sí mismas en paquetes ultrarresistentes llamados esporas, que se apagan y esperan, a veces durante siglos, a que mejoren las cosas. ¿Cómo detectan estas motas, en apariencia muertas, las condiciones óptimas para revivir? Un artículo publicado en Science revela que las esporas bacterianas pueden programar una alarma eléctrica para decidir cuándo despertarse.

A las esporas no les afecta demasiado la inanición, la radiación, el calor abrasador, el frío glacial o, ni siquiera, el vacío. Por lo demás, parecen «inservibles», apunta Gürol Süel, biofísico de la Universidad de California en San Diego y uno de los autores del estudio. «Si lleváramos esas células al hospital», añade, «las declararían muertas nada más llegar».

Las esporas solo son indestructibles mientras se encuentran en estado latente. Así pues, han de evitar despertar (o germinar) cuando las condiciones son desfavorables, explica Peter Setlow, bioquímico de la Universidad de Connecticut ajeno al estudio. «Si "deciden" reactivarse en el momento equivocado, se acabó.»

El artículo revela un mecanismo que les ayuda a tomar esa decisión. Para formar una espora, las bacterias crean una copia de su ADN, la encierran en un pequeño compartimento, envuelven este en una capa protectora y, por último, se abren, liberando la espora y muriendo en el proceso. Mientras se forma, la espora acumula iones de potasio y crea un «condensador biológico» que almacena energía eléctrica, explica Süel. Cada vez que la espora encuentra nutrientes, deja escapar una pequeña fracción de su reserva de potasio, disipando parte de la carga eléctrica. Cuando eso ocurre suficientes veces, la energía almacenada desciende por debajo de un valor umbral y la espora germina, con posibilidades razonables de no morir de hambre.

«Es un avance significativo», valora Setlow. «Aporta una visión totalmente nueva de la germinación.» Averiguar el modo en que las esporas determinan la cantidad de nutrientes ayudaría a mejorar la seguridad alimentaria, porque las bacterias que forman esporas pueden sobrevivir a exhaustivos procesos de esterilización y provocar intoxicaciones alimentarias cuando se reactivan. El letargo también permite a algunos gérmenes patógenos eludir los ataques; despertarlos de manera prematura podría aumentar la eficacia de los tratamientos, por lo que «hay mucho interés práctico en conseguir que las esporas germinen rápido», señala Setlow.

Los resultados sugieren que ese tipo de «cuenta atrás» iónica podría ser esencial para la vida en la Tierra, afirma Süel. Las neuronas también se basan en la electricidad para saber cuándo activarse, y los autores hallaron que las fórmulas que describen su comportamiento también predicen bien el de las esporas. Las venus atrapamoscas se cierran gracias a una cuenta atrás eléctrica, y todas las células aprovechan los flujos de iones para procesar la energía.

«Esos potenciales eléctricos no son algo reciente: tienen miles de millones de años», apunta Süel. «¿Qué otros aspectos de la biología entenderíamos mejor si tuviéramos presente que no todo gira en torno a la expresión de genes, las proteínas y el ADN, sino que también están esos iones?»

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