El azúcar expone a las bacterias
Cómo biólogos y químicos de Israel y Alemania hacen visibles bacterias potencialmente peligrosas
¿Cómo se pueden detectar las bacterias virulentas? La respuesta es: con azúcar, o más exactamente, con azúcar modificado. Esto es lo que utiliza un nuevo método desarrollado por un equipo germano-israelí: el químico Daniel B. Werz, de la Universidad Técnica de Braunschweig, y el profesor Micha Fridman, de la Universidad de Tel Aviv, cuyo grupo está especializado en biología química. "Ninguno de nosotros podría haberlo hecho solo, ni aquí ni en Israel. El hecho de que todo haya salido tan bien se debe a nuestra colaboración. Fue una experiencia totalmente complementaria", dice el profesor Werz.
Hay diferentes tipos de bacterias, algunas viven en el cuerpo humano, otras en nuestra piel. Muchas son inofensivas, otras son potencialmente peligrosas. "Mientras el cuerpo no esté debilitado, no muestran un comportamiento oportunista. Pero en cuanto la situación cambia, las bacterias pueden convertirse en patógenas, es decir, pueden propagarse e infectar el sistema", afirma el profesor Micha Fridman, de la Universidad de Tel Aviv. Por supuesto, también hay bacterias que son siempre patógenas. La intensidad del efecto patógeno en un organismo se describe con el término virulencia. Ciertos factores de virulencia, por ejemplo proteínas, azúcares o moléculas tóxicas producidas por una bacteria, son responsables de la virulencia.
La cuestión ahora es cómo distinguir las bacterias potencialmente causantes de enfermedades de las inofensivas. "Las bacterias no revelan lo que son. Así que buscamos marcadores y señales", dice el profesor Fridman. Para resolver este problema, su grupo de investigación y el del profesor Werz, de Braunschweig, han unido sus fuerzas. La idea de los científicos: La bacteria toma un azúcar específico y así puede ser desenmascarada. Y eso es exactamente lo que han podido demostrar. Han publicado el resultado en un artículo en la revista "Chemistry - A European Journal" (Wiley-VCH).
Producción química de azúcar en Braunschweig, Alemania
Los dos equipos se dividieron el trabajo de investigación: En Braunschweig, el profesor Werz y sus colegas se dedicaron a la producción de un azúcar modificado. En Israel, el profesor Fridman investigó las relaciones biológicas entre el azúcar y las bacterias.
El trabajo en Braunschweig había comenzado con el proyecto del Dr. Hideki Tamai, un investigador postdoctoral japonés patrocinado por la Fundación Humboldt. El Dr. Amol Vibhute, becario postdoctoral indio, continuó la investigación sobre el azúcar. El objetivo era la síntesis orgánica de un azúcar especialmente modificado llamado derivado del ácido pseudámico. "Eso nos llevó un par de años", dice el profesor Werz. Pero, ¿por qué era tan crucial la producción? "En principio, se podría aislar el azúcar de las bacterias. Pero eso sería muy costoso y las cantidades serían demasiado pequeñas", dice el profesor Werz. Además, dijo, el azúcar debería transformarse químicamente para que reaccionara fácilmente con un colorante fluorescente.
Experimentos biológicos con azúcar y bacterias en Israel
El grupo de Fridman ha utilizado el azúcar producido sintéticamente en Braunschweig para experimentos con bacterias. Las bacterias forman una cubierta protectora. Para ello, absorben el azúcar o lo producen ellas mismas. A continuación, la bacteria presenta el azúcar en su superficie. "Se sabe que ciertos azúcares son específicos de un determinado grupo de bacterias que pueden resultar problemáticas para el organismo anfitrión. Así que estas bacterias pueden ser identificadas por las moléculas de azúcar que toman e incorporan". Para demostrarlo, el profesor Fridman probó dos especies de bacterias -Campylobacter jejuni y Bacillus thuringiensis- que presentan el azúcar apropiado en su superficie "Se utilizaron como controles otras dos especies de bacterias que no expresan el azúcar. Tras la adición de un colorante fluorescente, el azúcar reacciona y se une al colorante. De este modo, las bacterias pueden ser detectadas", dijo el profesor Fridman.
Importante para el desarrollo de nuevos antibióticos
Este método también podría ser muy beneficioso para el desarrollo de antibióticos. Durante mucho tiempo se consideró que matar a las bacterias peligrosas era la solución a los problemas. Sin embargo, ahora se entiende que a veces basta con evitar que las bacterias se vuelvan patógenas desactivando sus factores de virulencia. El método desarrollado por los dos grupos permite detectar este azúcar asociado a la virulencia. Así, también podría proporcionar una forma de probar nuevos fármacos que impidan la producción de este azúcar en las bacterias y, por tanto, la patogenicidad de estos microorganismos.
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