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1 de Junio de 2018
Biotecnología

Ecografías para examinar microorganismos intestinales

La modificación de bacterias para que puedan monitorizarse mediante ultrasonidos ofrece la posibilidad de explorar microbios en zonas profundas del organismo.

La comunidad microbiana que habita entre las vellosidades del intestino resulta difícil de estudiar debido a su profunda ubicación en el organismo. Ahora se ha ideado un método para seguir el destino de bacterias introducidas en animales vivos con fines terapéuticos.
[© Dr_Microbe/ISTOCKPHOTO]

En el interior de nuestro cuerpo existe un ecosistema microbiano tan rico y complejo como la selva tropical. Al igual que ella, nuestro organismo alberga universos inaccesibles que suelen permanecer ocultos. Cuando se intenta observar el intestino in vivo, uno de los problemas principales es que las técnicas de imagen basadas en la luz solo permiten examinar zonas a una profundidad limitada. Pero hace poco, el laboratorio de Michael Mikhail G. Shapiro, del Instituto de Tecnología de California, ha descrito en la revista Nature un método ecográfico para explorar este mundo interno y lo usan para cartografiar la ubicación in vivo de ciertas poblaciones celulares microbianas. En algunos procedimientos médicos actuales o en desarrollo se emplean células bacterianas para tratar enfermedades intestinales o cáncer; esta técnica ultrasónica, pues, podría adaptarse al ámbito clínico para determinar si dichas células han llegado al sitio deseado.

Vesículas de gas reveladoras
Las comunidades microbianas han estado coevolucionando con el ser humano durante millones de años y presentan una organización con regularidades espaciales y temporales destacables. Este ecosistema natural se crea al nacer, evoluciona, reacciona frente a alteraciones y agresiones y, a veces, puede quebrarse. No obstante, establecer las leyes y debilidades de la vida escondida en las profundidades del intestino ha resultado complicado; incluso algunas de las mejores técnicas de imagen de todo el cuerpo solo permiten mostrar estructuras que se sitúan a unos pocos centímetros bajo la piel.

El grupo de Shapiro ofrece una solución innovadora. Hasta ahora, la ecografía se ha empleado principalmente para evaluar los tejidos, pero los autores exponen que también puede servir para rastrear poblaciones bacterianas modificadas genéticamente para que expresen lo que ellos llaman genes marcadores acústicos. Estos genes codifican ciertos componentes de unas estructuras intracelulares con envoltura proteica y llenas de gas denominadas vesículas de gas. Las presentan de forma innata numerosos microorganismos, y con ellas controlan su flotabilidad en medios acuosos.

En la ecografía, se aplican impulsos de ondas acústicas a una muestra y se detectan los ecos reflejados, que se ven afectados por las diferencias de densidad de las sustancias que atraviesa el sonido. Las vesículas de gas dispersan las ondas acústicas, por lo que los organismos que las contienen pueden descubrirse mediante ultrasonidos. Los impulsos de presión por encima de cierto nivel provocan la ruptura de las vesículas de gas; por consiguiente, puede deducirse que la desaparición de las señales ultrasónicas tras este tipo de impulsos es fruto de la existencia de vesículas de gas, una estrategia que podría utilizarse para mejorar la detección de señales por encima de los niveles basales.

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