Las bacterias del agua tienen un pulgar verde
Las especies de bacterias recién descubiertas producen sustancias naturales bioactivas
Las interminables extensiones de los océanos son desiertos hostiles, al menos desde la perspectiva de una bacteria que vive en el agua. Por muy pequeña que sea, sus posibilidades de encontrar suficientes nutrientes en la gran masa de agua parecería que se desvanecen. Sin embargo, al igual que en otros desiertos, hay oasis salvavidas en el mar: por ejemplo, los microorganismos encuentran todo lo que necesitan para vivir en la superficie de las plantas acuáticas y las algas. Aquí pueden crecer especies muy diferentes dentro de la comunidad de un biofilm, como se llama, donde intercambian información y se ofrecen protección mutuamente.
Imagen del microscopio electrónico de exploración de la Stieleria maiorica. Células en rosa. Matriz en azul.
Manfred Rohde/HZI
Los microbiólogos de Jena que trabajan con el Prof. Christian Jogler han descubierto ahora productos naturales en una especie de bacteria recientemente descubierta, con la ayuda de la cual los microorganismos que viven en el agua controlan la composición de tales biopelículas y las cultivan como un jardín, de acuerdo con sus propias necesidades.
Los planctomicetos producen sustancias naturales bioactivas
La bacteria Stieleria maiorica es una de las casi 80 especies de bacterias recientemente descubiertas, que el equipo de la Universidad de Jena ha estado cultivando a partir de muestras de agua dulce y salada de toda Europa y los Estados Unidos, obtenidas en una colección a gran escala. La Stieleria maiorica es un miembro de los planctomicetos y fue pescada en el Mar Mediterráneo frente a la costa de Mallorca. Los investigadores están particularmente interesados en esos planctomicetos porque sospechan que contienen productos naturales bioactivos. Y con razón, como los científicos de Jena han demostrado en su último trabajo. La Stieleria maiorica, por ejemplo, produce un grupo de compuestos químicos previamente desconocidos, que fueron nombrados "stieleriacine", en honor a la bacteria.
"Estas son moléculas relativamente pequeñas, que son estructuralmente similares a un grupo de moléculas de señal conocidas que los microorganismos utilizan para comunicarse entre sí", dice Christian Jogler. "Esto llevó a suponer que las estieleriacinas recién descubiertas también actúan como moléculas de señalización en el sentido más amplio", añade Jogler, que es profesor de Interacciones Microbianas en la Universidad de Jena.
Las bacterias liberan antibióticos después de la señal química
Por lo tanto, los investigadores han estado examinando cómo otras especies bacterianas reaccionan a las estieleriacinas producidas por los planctomicetos. Y de hecho descubrieron que las especies de Roseobacter reaccionan a la señal de la estieleriacina. Al igual que los planctomicetos, estos microorganismos se encuentran en plantas acuáticas y algas y compiten con los planctomicetos por el hábitat y los nutrientes. Las estieleriacinas promueven el crecimiento de algunas especies de Roseobacter, mientras que inhiben otras. Además, las especies que crecen mejor como resultado de la señal química también producen un antibiótico que liberan en su entorno. Las Roseobacter que son inhibidas en su crecimiento por las estieleriacinas no producen un antibiótico.
"Esta es una ventaja crucial para los planctomicetos", dice el Prof. Jogler. "Ellos mismos son resistentes al antibiótico. Otras especies de bacterias, sin embargo, que compiten con los planctomicetos en el biofilm, son inhibidas por el antibiótico." Esto le da a los planctomicetos de crecimiento más bien lento la oportunidad de competir con especies bacterianas que de otra manera les habría dificultado las cosas. "Se podría decir que los planctomicetos utilizan la Roseobacter para el 'pesado trabajo manual' de adaptar la composición del biofilm a sus propias necesidades y, como hábiles jardineros, para regular el crecimiento de otras especies".
Las sustancias de señalización modulan la composición de las biopelículas
Sin embargo, para el Prof. Jogler y sus colegas del Grupo de Excelencia "Balance del Microverso" de la Universidad de Jena, los planctomicetos son de interés no sólo como hábiles jardineros de paisajes submarinos.
"Las sustancias químicas de señalización que los microorganismos utilizan para comunicarse e influir en su entorno también podrían ser útiles en la investigación de infecciones", dice Jogler. Si se pueden utilizar pequeñas moléculas para modular la composición de las biopelículas, esto podría utilizarse, por ejemplo, para evitar que los microorganismos patógenos se asienten en las superficies de los catéteres o implantes.
Con el presente estudio, los autores se sienten confirmados en su hipótesis de que en la búsqueda de nuevas sustancias activas, y en particular de los nuevos antibióticos que son tan cruciales, vale la pena echar un vistazo debajo de la superficie del agua. Están convencidos de que otras sustancias naturales con propiedades bioactivas podrían seguir encontrándose en las biopelículas de las plantas acuáticas y las algas.
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.
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