Patógenos del mar
Una bacteria patógena marina forma células especializadas para su diseminación
Vibrio parahaemolyticus se puede encontrar en las zonas de marea de las áreas estuarinas. La bacteria marina causa gastroenteritis aguda en humanos y es la causa principal de enfermedades transmitidas por los mariscos en el mundo. Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre de Marburg, Alemania, han identificado células especializadas de "aventureros" que aseguran la diseminación y prevalencia de la bacteria. Sus nuevos hallazgos son una base importante para el manejo futuro de la enfermedad.
Su flagelo polar único permite que Vibrio parahaemolyticus nade y se propague en el océano. La imagen muestra una micrografía electrónica de transmisión de una célula polarmente flagelada en el proceso de división celular, como se visualiza por la constricción en el centro de la célula.
© Max-Planck-Insitut für terrestrische Mikrobiologie/Ringaard
En Europa Central y del Norte, las infecciones por Vibrio se encuentran entre las "enfermedades emergentes" cuya incidencia ha aumentado recientemente o es probable que aumente en un futuro próximo. Algunas de las razones para ello son el comercio mundial y las mayores temperaturas del agua causadas por el cambio climático mundial. Los mejillones, ostras y cangrejos que se encuentran en nuestros supermercados de las regiones tropicales están posiblemente contaminados durante todo el año y en un alto porcentaje. Pueden causar una infección si se comen crudos o si no están suficientemente cocidos.
Vibrio parahaemolyticus forma colonias en la zona de marea de las áreas estuarinas, y su complejo ciclo de vida se desencadena por las respectivas condiciones de este hábitat. Pero, ¿cómo se adapta la especie a los cambios ambientales y cómo puede colonizar nuevos hábitats? "Para desarrollar cualquier medida contra la propagación de Vibrio parahaemolyticus y bacterias relacionadas, primero debemos entender la estructura y la estrategia de distribución de las colonias bacterianas", explica Simon Ringgaard, del Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre de Marburgo. En su laboratorio, él y su equipo simulan las condiciones de la zona de marea y así investigan el ciclo de vida bacteriano y los mecanismos de movimiento.
Células de nadador y enjambre
Como muchas otras bacterias, Vibrio parahaemolyticus forma tipos especiales de células cuando las condiciones ambientales lo requieren. Mientras que las células de nadador cortas con un solo flagelo polar pueden moverse rápidamente en un ambiente líquido, las células de enjambre más largas residen dentro de poblaciones bacterianas que están adheridas a superficies sólidas. Las células Swarmer están especializadas en el movimiento sobre superficies y pueden colonizar rápidamente nuevas áreas de superficie.
Las colonias de enjambres bacterianos de Vibrio muestran una estratificación distinta: mientras que el centro de la colonia está formado por células bastante más cortas, las células más largas se encuentran en las áreas externas de la colonia. Como los investigadores de Max Planck pudieron demostrar, si la colonia de enjambres se inunda con agua, como en el hábitat natural durante los ritmos de marea, las células se liberan de la colonia en el entorno líquido. Sorprendentemente, sin embargo, estas células liberadas no son ni las células más largas, ni las células más cortas que se encuentran en el medio, sino un tipo de célula completamente inesperado y nuevo de longitud media. Estas "células aventureras" están optimizadas para vivir en el agua y poseen muy buenas propiedades para nadar.
Propagación de enfermedades
El equipo de investigación demostró que una vez liberadas, las células aventureras eran altamente capaces de propagarse en sus nuevos ambientes líquidos y, lo que es más importante, eran capaces de "oler" y moverse hacia fuentes potenciales de nutrientes como la quitina, un componente esencial de los animales marinos a los que se adhiere Vibrio parahaemolyticus. Por lo tanto, la liberación de células aventureras en el agua tiene el potencial de ayudar a propagar la bacteria en el medio ambiente y llevar a Vibrio parahaemolyticus a nuevas costas, como a la superficie de los mariscos. Y por lo tanto en nuestras cadenas alimentarias, aumentando así el riesgo de infecciones humanas.
Los investigadores de Marburg investigaron el ciclo de vida en función de las condiciones ambientales y del tiempo, tanto morfológicamente como a nivel de la genética molecular. Aquí encontraron patrones de expresión característicos que también podrían utilizarse para la detección futura de la bacteria. Pero tal vez se trate de algo mucho más trascendental, dice Simon Ringgaard. "Nuestros experimentos muestran que la colonia siempre tiene una subpoblación de células aventureras que están listas para ser liberadas inmediatamente después de la inundación. Por lo tanto, las células aventureras tendrían una importancia central para la epidemiología mundial de la enfermedad y, por lo tanto, también para las medidas de contención, por ejemplo, en la acuicultura industrial".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Freitas, C.; Glatter, T.; Ringaard, S.; "The release of a distinct cell type from swarm colonies facilitates dissemination of Vibrio parahaemolyticus in the environment", The ISME Journal; October 17, 2019
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