Se ha descubierto un nuevo metabolismo en las bacterias
Los microbiólogos de la Universidad Goethe de Frankfurt (Alemania) han descubierto cómo la bacteria Acetobacterium woodii utiliza el hidrógeno en una especie de ciclo para conservar la energía. La bacteria vive en un ambiente sin oxígeno, y gracias al ciclo del hidrógeno, puede existir independientemente de otras especies de bacterias.
Mientras que las bacterias creadoras de ácido acético y los metanógenos dependen de la transferencia de hidrógeno en biotopos anóxicos, el Acetobacterium woodii recicla el hidrógeno dentro de su célula
Sarah Ciurus, Goethe-Universität Frankfurt
Hacen que el chucrut se amargue, convierten la leche en yogur y queso, y dan al pan de centeno su sabor intenso: bacterias que fermentan los nutrientes en lugar de utilizar el oxígeno para extraer su energía. El Acetobacterium woodii (abreviado: A. woodii) es uno de estos microbios vivos anaeróbicos. El queso y el pan no son su negocio: vive lejos del oxígeno en los sedimentos del fondo del océano, y también puede encontrarse en las plantas de tratamiento de aguas residuales y en los intestinos de las termitas.
Estos biotopos están llenos de microbios que utilizan las sustancias orgánicas a su favor de diferentes maneras. Un número de bacterias fermentan los azúcares, ácidos grasos y alcoholes a ácido acético, creando también hidrógeno (H2) en el proceso. Sin embargo, en concentraciones más altas, el hidrógeno inhibe la fermentación: demasiado hidrógeno detiene la reacción de fermentación. Por esta razón, las bacterias fermentadoras conviven con los microbios que dependen precisamente de este hidrógeno, los metanógenos, por ejemplo, que crean metano a partir de hidrógeno y dióxido de carbono y así ganan energía. Ambos socios se benefician de esta asociación, y son simultáneamente tan dependientes el uno del otro que ninguno puede sobrevivir sin el otro.
A. woodii domina ambas disciplinas de la "asociación de hidrógeno" anaeróbica: puede fermentar sustancias orgánicas en ácido acético, y también puede formar ácido acético a partir de dióxido de carbono e hidrógeno. De este modo, A. woodii recicla el importante hidrógeno dentro de su propia célula, como han descubierto ahora los microbiólogos del equipo del Profesor Volker Müller en el Instituto de Biociencias Moleculares de la Universidad Goethe de Frankfurt (Alemania).
En el laboratorio, los científicos de Frankfurt apagaron el gen de la enzima que crea el hidrógeno en A. woodii, que se llama hidrogenasa. El resultado: la bacteria sólo pudo crecer, por ejemplo en un medio con fructosa, si se le añadía hidrógeno externamente. Diferentes pruebas adicionales confirmaron que ambas vías de creación del ácido acético están conectadas al hidrógeno que no sale de la célula.
"Aunque el 'reciclaje de hidrógeno' que descubrimos, A. woodii posee un máximo de flexibilidad metabólica", dice la experimentadora de Frankfurt, la Dra. Anja Wiechmann. "En un ciclo, puede crear y utilizar el hidrógeno en sí mismo, o utilizar el hidrógeno de fuentes externas. Esto lo hace capaz de vivir tanto de sustancias orgánicas como inorgánicas".
El profesor Volker Müller explica: "Nuestros hallazgos tienen implicaciones que van más allá del estudio del Acetobacterium woodii. Ya ha habido especulaciones de que muchas formas de vida antiguas poseen el tipo de metabolismo que hemos descrito en A. woodii. Esto se supone, por ejemplo, para las archaea Asgard que fueron descubiertas hace unos años en el lecho marino de California. Nuestras investigaciones proporcionan la primera evidencia de que estas vías de metabolismo existen realmente".
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