"Cuando las bacterias intestinales pasan hambre, matan y comen a sus vecinos"

Desde hace mucho tiempo se sabe que las bacterias se matan entre sí; es parte de la vida microbiana. Pero una nueva investigación de la Universidad Estatal de Arizona revela que algunas bacterias no solo matan a sus vecinas, se los “comen”. 

Publicado el 12 de junio en la revista Science, el estudio muestra que, en condiciones de escasez de nutrientes, ciertas bacterias utilizan el sistema de secreción tipo VI (T6SS) para matar y consumir a sus vecinas como estrategia de supervivencia. “La conclusión es: cuando las cosas se ponen difíciles, te comes a tus vecinos”, menciona Glen D’Souza, autor principal. 

Es conocido que las bacterias se matan entre sí; eso es un hecho. Pero este conocimiento demuestra que no solo es importante que las bacterias tengan “armas” para matar, sino que controlen cuándo las usan específicamente en situaciones donde no pueden proliferar para devorar a otras. Comprender estas armas microbianas podría ayudar a los investigadores a diseñar probióticos más inteligentes, mejorar los modelos del sistema climático de la Tierra y desarrollar nuevas herramientas para combatir enfermedades.

“La mayoría de las bacterias recolectan silenciosamente nutrientes de su entorno, pero se sabe que algunas son cazadoras especializadas, que matan y consumen otros organismos o células”, agregan los autores. “Este estudio revela que incluso las bacterias consideradas inofensivas pueden convertirse en asesinas bajo presión. Cuando los recursos escasean, incluso las bacterias aparentemente inofensivas pueden transformarse en una especie de Jekyll y Hyde microbiano. Resulta que su belleza es solo superficial”.

Un arpón microscópico

El T6SS es como un “arpón microscópico”. Una bacteria dispara un arma con forma de aguja a las células cercanas, inyectando toxinas que las destruyen fatalmente. 

Históricamente, los científicos pensaban que este sistema era principalmente para competir, eliminando rivales para hacer espacio, pero el equipo de investigación descubrió que las bacterias no solo matan por territorio, matan estratégicamente para ayudarse a crecer.

Utilizando imágenes time-lapse, herramientas genéticas y etiquetado químico, los científicos observaron en cámara lenta a los asesinos microscópicos en acción. Tanto en las bacterias oceánicas como en los microbios intestinales humanos, las bacterias equipadas con T6SS atacaron a sus vecinas cuando carecían de nutrientes y luego crecieron alimentándose de los restos filtrados de los difuntos.

Comer para sobrevivir

Para demostrar que no se trataba de una simple coincidencia, el equipo desactivó genéticamente el T6SS en algunas cepas. Al colocar estas bacterias modificadas genéticamente en un entorno pobre en nutrientes con “presas” potenciales, no pudieron crecer. Sin embargo, las bacterias sin modificar, las que aún podían matar, prosperaron. Su supervivencia dependía del “asesinato”.

El nuevo estudio también analizó genomas bacterianos en ambientes marinos y descubrió que estos sistemas de exterminio están muy extendidos. “Esto no solo ocurre en el laboratorio”. “Está presente en muchos entornos diferentes, y es operativo y se manifiesta en la naturaleza, desde los océanos hasta el intestino humano”, resaltan. 

Pequeñas batallas, gran impacto

Aún queda mucho por descubrir sobre los mundos ocultos de las bacterias, pero al descubrir las estrategias que utilizan para sobrevivir, los expertos están comenzando a reescribir las reglas de la vida microbiana.

“Observar estas células en acción realmente demuestra lo ingeniosas que pueden ser las bacterias”. “Al liberar lentamente los nutrientes de sus vecinas, maximizan su aprovechamiento cuando cada molécula cuenta, lo que revela un nuevo eslabón en la red trófica microbiana que no habíamos apreciado antes”, afirma Astrid Stubbusch, autora principal. 

Esta idea tiene implicaciones de amplio alcance ya que, si los científicos pueden entender mejor cómo y por qué funcionan estas “armas” bacterianas, podrán empezar a diseñar probióticos más inteligentes, que no sólo coexistan en el intestino, sino que lo protejan activamente eliminando microbios dañinos.

También podría dar lugar al desarrollo de nuevos antibióticos, en un momento en que la resistencia a los fármacos está en aumento. El mismo “arpón” que utilizan las bacterias para extraer nutrientes de sus competidores podría aprovecharse para administrar fármacos directamente a los patógenos problemáticos, lo que ofrece una nueva frontera en terapias dirigidas y resistentes a la resistencia.

Al descifrar cómo las bacterias microscópicas se matan y consumen entre sí, esta investigación podría transformar la manera en que se piensa sobre los ecosistemas, desde el intestino humano hasta los vastos océanos que regulan el clima de la Tierra. Por ahora, una cosa es segura: “cuando la comida se acaba, las bacterias no se limitan a competir. Ellas cazan”.