Madrid.

Un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Indiana (UI), en Estados Unidos, publicado este jueves en la revista Science, informa de un nuevo método para determinar cómo las bacterias detectan el contacto con las superficies, una acción que desencadena la formación de biopelículas, estructuras multicelulares que causan problemas de salud importantes en las personas y amenazan infraestructuras críticas, como los sistemas de agua y alcantarillado.

Se estima que las biopelículas contribuyen a alrededor de 65 por ciento de las infecciones humanas y causan miles de millones en costos médicos cada año. Tuvieron un papel poco conocido en los niveles insanos de coliformes en el suministro de agua de 21 millones de estadunidenses a principios de los años 90 y, más recientemente, es probable que desempeñaran un papel en varios brotes de la enfermedad del legionario en Flint, Michigan, Estados Unidos. También contribuyen regularmente a los brotes de cólera global.

Las biopelículas ocasionan daños graves en la industria, incluidos los sistemas de filtración de agua obstruyendo o ralentizando los buques de carga mediante la bioincrustación en los cascos de los vehículos, con un costo aproximado de 200 mil millones de dólares al año sólo en Estados Unidos. asimismo, hay de ese tipo de estructuras beneficiosas, como las que ayudan a la digestión o contribuyen a la descomposición de la materia orgánica en el medio ambiente.

Los investigadores, dirigidos por Yves Brun, profesor de biología en la UI, descubrieron la forma en que las bacterias detectan y se adhieren a las superficies. También detectaron un método para engañar a esos microrganismos y hacerles creer que tienen contacto con una superficie.

Especie de finísimos cabellos

El equipo demostró que las bacterias usan apéndices ultrarrápidos llamados pili que se extienden desde la célula y se retraen de forma dinámica para palpar y adherirse y, en última instancia, producir biopelículas.

Esa especie de finísimos cabellos deja de moverse después de detectar una superficie, tras lo cual las bacterias comienzan a producir una sustancia extremadamente pegajosa, o bioadhesiva, que hace que se peguen a esas áreas y que se formen las biopelículas.

Para engañar a las bacterias y sientan que detectaron una superficie, el equipo de Brun conectó una gran molécula de maleimida a las pili a fin de bloquear eficazmente sus movimientos. Es como tratar de tirar de una cuerda con un nudo en el medio a través de un agujero, pues no puede pasar para extender y retraer la pili, ejemplificó la autora principal del estudio Courtney Ellison, doctora en filosofía y estudiante en el laboratorio de Brun.

Estos resultados indican que las bacterias perciben la superficie como la forma en que un pescador sabe que su sedal está atascado bajo el agua, agregó Brun.

El descubrimiento fue posible debido al nuevo método del equipo para observar cómo las bacterias usan los pili para propagar biopelículas. Lo lograron con tintes de florescencia administrados por especialistas, entregados en la parte posterior de moléculas de maleimida más pequeñas, que revelaron el movimiento de esas extremidades microscópicas.

Al utilizar colorantes fluorescentes para etiquetar esas estructuras, podemos producir imágenes que muestran la primera evidencia directa del papel que tienen los pili para detectar superficies, señaló Brun.