La sorprendente razón estructural por la que tu esponja de cocina es asquerosa
Una esponja de cocina es mejor incubadora de la diversidad bacteriana que una placa de Petri
Investigadores de la Universidad de Duke han descubierto un hecho básico pero sorprendente: la esponja de tu cocina es una mejor incubadora de diversas comunidades bacterianas que una placa de Petri de laboratorio. Pero no son sólo los restos atrapados los que hacen que la cornucopia de microbios que pululan alrededor sea tan feliz y productiva, sino la propia estructura de la esponja.
Estas diferentes especies de bacterias - cada una de ellas diseñada para brillar de un color diferente para que los investigadores puedan seguir su crecimiento - están prosperando en armonía entre sí gracias a su entorno estructurado
Andrea Weiss, Zach Holmes and Yuanchi Ha, Duke University
En una serie de experimentos, los científicos muestran cómo varias especies microbianas pueden afectar a la dinámica de la población de las demás dependiendo de factores de su entorno estructural como la complejidad y el tamaño. Algunas bacterias prosperan en una comunidad diversa, mientras que otras prefieren una existencia solitaria. Y un entorno físico que permita a ambos tipos vivir de la mejor manera posible conduce a los niveles más fuertes de biodiversidad.
El suelo proporciona este tipo de entorno óptimo de alojamiento mixto, al igual que la esponja de la cocina.
Los ingenieros biomédicos de la Duke afirman que sus resultados sugieren que los entornos estructurales deberían ser tenidos en cuenta por las industrias que utilizan bacterias para realizar tareas como la limpieza de la contaminación o la producción de productos comerciales.
Los resultados aparecen en línea el 9 de febrero en la revista Nature Chemical Biology.
Las bacterias son como las personas que viven la pandemia: a algunas les resulta difícil estar aisladas, mientras que otras prosperan", dijo Lingchong You, profesor de ingeniería biomédica de Duke. "Hemos demostrado que en una comunidad compleja que tiene interacciones tanto positivas como negativas entre las especies, hay una cantidad intermedia de integración que maximizará su coexistencia general".
Las comunidades microbianas se mezclan en diversos grados en la naturaleza. El suelo ofrece muchos recovecos para que crezcan diferentes poblaciones sin mucha interacción de sus vecinos. Lo mismo puede decirse de las gotas individuales de agua en la parte superior de las hojas.
Pero cuando los humanos juntan muchas especies bacterianas en una masa sin estructura para producir productos como alcohol, biocombustible y medicamentos, suele ser en un plato o incluso en una gran cuba. En sus experimentos, You y su laboratorio demuestran por qué estos esfuerzos industriales pueden ser sabios si comienzan a adoptar un enfoque estructural en sus esfuerzos de fabricación.
Los investigadores codificaron con barras unas 80 cepas diferentes de E. coli para poder seguir el crecimiento de su población. A continuación, mezclaron las bacterias en diversas combinaciones en placas de crecimiento de laboratorio con una amplia variedad de espacios vitales potenciales que iban desde seis pozos grandes hasta 1.536 pozos diminutos. Los pozos grandes se aproximan a los entornos en los que las especies microbianas pueden mezclarse libremente, mientras que los pozos pequeños imitan los espacios en los que las especies pueden mantenerse solas.
Independientemente del tamaño del hábitat, los resultados fueron los mismos. Los pozos pequeños que empezaron con un puñado de especies acabaron evolucionando hacia una comunidad en la que sólo sobrevivían una o dos cepas. Del mismo modo, los pozos grandes que empezaron con una amplia biodiversidad también terminaron el experimento con sólo una o dos especies.
"El porcionamiento pequeño perjudicó realmente a las especies que dependen de las interacciones con otras especies para sobrevivir, mientras que el porcionamiento grande eliminó a los miembros que sufren estas interacciones (los solitarios)", dijo You. "Pero el porcionamiento intermedio permitió una diversidad máxima de supervivientes en la comunidad microbiana".
Los resultados, dice You, crean un marco para que los investigadores que trabajan con diversas comunidades bacterianas empiecen a probar qué entornos estructurales podrían funcionar mejor para sus objetivos. También señalan por qué una esponja de cocina es un hábitat tan útil para los microbios. Imita los diferentes grados de separación que se encuentran en un suelo sano, proporcionando diferentes capas de separación combinadas con diferentes tamaños de espacios comunes.
Para probar este punto, los investigadores también realizaron su experimento con una tira de esponja doméstica normal. Los resultados mostraron que es una incubadora de diversidad microbiana aún mejor que cualquiera de los equipos de laboratorio que probaron.
"Resulta que una esponja es una forma muy sencilla de implementar la porción multinivel para mejorar la comunidad microbiana en general", dijo You. "Tal vez por eso es una cosa realmente sucia: la estructura de una esponja simplemente hace un hogar perfecto para los microbios".
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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