Al parecer, los opuestos se atraen también en las bacterias

Los ecologistas identifican una nueva regla sobre cómo se forman las comunidades bacterianas

04.11.2021 - Alemania

El hecho de que diferentes cepas bacterianas interactúen entre sí e intercambien sustancias es esencial, por ejemplo, para la producción de yogur o para mantener nuestra flora intestinal sana. Pero, ¿cómo eligen las bacterias a sus compañeros de interacción? El grupo de investigación del Prof. Dr. Christian Kost, de la Universidad de Osnabrück, ha investigado esta cuestión con el ejemplo de los aminoácidos, que se intercambian entre dos cepas bacterianas. El estudio, junto con sus colegas de la Universidad de Kiel, se ha publicado en la revista Current Biology. Los resultados contribuyen significativamente a una mejor comprensión de los factores que determinan la formación de un microbioma.

Kost y su equipo habían estudiado más a fondo las comunidades naturales de bacterias. "Nos centramos en las interacciones, en las que una cepa bacteriana sólo puede sobrevivir si otra cepa le proporciona aminoácidos. A esta cepa receptora la llamamos "auxotrófica". Aquí queríamos averiguar si la cepa bacteriana auxotrófica puede crecer cuando se combina con una cepa bacteriana completamente diferente y, en caso afirmativo, qué factores determinan que ese cocultivo con otra especie tenga éxito", dice el profesor Kost, explicando el enfoque metodológico.

En el laboratorio, permitieron que cepas bacterianas auxotróficas de dos especies bacterianas diferentes crecieran junto con otras 25 cepas de la misma especie bacteriana o de otra diferente. El resultado: en más del 60% de los cocultivos, las cepas bacterianas auxótrofas fueron capaces de crecer cuando estaba presente otro tipo de bacteria. "Curiosamente, vimos: Cuanto más diferentes eran dos cepas bacterianas, más probabilidades tenían de establecer con éxito una interacción metabólica de alimentación cruzada." dijo Kost. La interacción se formó muy rápida y espontáneamente y, según la observación, no requirió adaptaciones evolutivas adicionales.

El Prof. Dr. Silvio Waschina, del Instituto de Nutrición Humana y Ciencias de la Alimentación, y el Prof. Dr. Christoph Kaleta, del Instituto de Medicina Experimental de la Universidad de Kiel, verificaron los resultados obtenidos en el laboratorio de Osnabrück con un modelo informático. Para ello, analizaron la comunidad bacteriana de un intestino humano e investigaron hasta qué punto podían predecirse los mismos patrones basándose en los genomas y las redes metabólicas resultantes. "El modelo informático también reveló exactamente el mismo patrón: las interacciones metabólicas cruzadas eran significativamente más probables cuando dos socios diferentes interactuaban entre sí, que cuando ambas bacterias pertenecían a la misma especie", dijo el profesor Kaleta de la Universidad de Kiel.

Los resultados tienen una gran relevancia biotecnológica, resume el profesor Kost: "Con este trabajo, hemos descrito un nuevo principio que puede utilizarse para explicar la formación de comunidades bacterianas a partir de determinadas interacciones. Este principio es de importancia biotecnológica, por ejemplo, cuando hay que cultivar diferentes cepas entre sí para producir determinadas sustancias. Así, nuestros hallazgos pueden servir para diseñar comunidades bacterianas artificiales más estables y eficientes."

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