Las relaciones sociales de los microorganismos

En el ámbito microscópico hay asociaciones tan complejas como las que encontramos en muchos ecosistemas macroscópicos y las podemos tener, incluso, en nuestra boca. Me estoy refiriendo a las biopelículas (del inglés biofilm), complejas asociaciones estructuradas de microorganismos, organizadas en torno a una matriz extracelular secretada por ellos mismos.

 

 

La biopelícula comienza con una unión débil y no específica de algún microorganismo a una superficie mediante fuerzas de van der Waals. Tras este primer paso hay una unión más permanente mediante estructuras bacterianas y, desde ahí, la excreción de exopolisacáridos permite la organización estructural de una diversidad de microorganismos que pueden pertenecer a una misma especie o a varias.

 

El hecho de vivir en comunidad hace que aparezcan propiedades que como individuos aislados no poseían; así, una biopelícula es más resistente a detergentes y antibióticos que microorganismos en estado planctónico. Y esto puede causarnos muchos disgustos ya que diversas enfermedades humanas cursan por estas agrupaciones y se pueden convertir en problemas crónicos.

 

En cualquier caso, uno de los aspectos más interesantes de las biopelículas son las complejas relaciones sociales que se establecen entre los microorganismos que la componen. Este punto no es fácil de estudiar a nivel microscópico pero, recientemente, ha aparecido un trabajo sobre el tema en Nature: un grupo dirigido por Soren Molin de la Universidad Técnica de Dinamarca ha estudiado la evolución en las interacciones entre dos especies en una biopelícula, usando como modelo a Pseudomonas putida y Acinetobacter sp. Cuando estos microorganismos crecen en alcohol bencílico se da una relación de comensalismo entre ellos, en la que Acinetobacter metaboliza tan extraño alimento degradándolo a benzoato y P. putida, que no se alimenta de este sustrato, puede comer tranquilamente el benzoato desechado por el primero. Comienzan probando que la concentración de alcohol bencílico necesaria para la coexistencia en una biopelícula es menor que la requerida en estado planctónico debido a que al encontrarse muy cercanos el intercambio de benzoato es más efectivo y esto supone una prueba más del afloramiento de nuevas propiedades que comentaba anteriormente.

 

Por otra parte, el estudio continúa analizando la evolución de la comunidad de forma que, tras diez días en la biopelícula, P. putida desarrolla mutaciones que le permiten adaptarse mucho mejor a la presencia de Acinetobacter; así, si inicialmente crecían cercanas pero no juntas debido a la competencia por el oxígeno, tras mutar Pseudomonas crece incluso sobre Acinetobacter. Este cambio es hereditario y debido tanto a la presencia de Acinetobacter como a la organización en una biopelícula.

 

Esta mutación especializa aún más la interacción entre ambos de forma que si los obligamos a vivir aisladamente las concentraciones de alcohol bencílico necesarias para la coexistencia son todavía mayores que las de un silvestre, es decir, que se han acostumbrado tanto al contacto íntimo que llegan a olvidar cómo se cooperaba en estado aislado. Pero en el cambio Acinetobacter pierde, ya que tras la mutación P. putida deja de respetar su espacio vital consiguiendo más benzoato (ya que se acerca más) pero ahogando a su suministrador.

 

Se puede observar, por tanto, la evolución de una comunidad desde el comensalismo hacia la explotación, lo que demuestra la complejidad del mundo microscópico y que algunos comportamientos egoístas no son exclusivamente humanos.

Olga Zafra, PhD.

Dpto. de Biotecnología Microbiana.

Centro Nacional de Biotecnología. CSIC.

Campus de la UAM

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