Identifican una proteína clave para la expansión de comunidades de microbios

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El hallazgo de científicos del CONICET y de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) fue destacado por la revista de la Sociedad Americana de Microbiología. Y puede tener aplicación en diversos campos.

ROSARIO, SANTA FE. Una proteína clave para la supervivencia y dispersión de los biofilms o comunidades de bacterias fue identificada por científicos de Rosario, lo cual podría servir en el campo de la medicina, la veterinaria, la agricultura y la industria para favorecer la expansión de las beneficiosas y controlar la diseminación de aquellas patógenas.

“El avance sienta bases para desarrollar antibióticos de nueva generación, para mejorar el desempeño de bacterias probióticas o para desarrollar biofertilizantes orientados al aumento del rendimiento de los cultivos”, afirmó a la Agencia CyTA-Leloir el director del trabajo, el doctor Roberto Grau, profesor e Investigador del CONICET en el Departamento de Microbiología de la Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Rosario (UNR).

Los biofilms son verdaderas ciudades de microbios en la que existe una división del trabajo para poder subsistir. Y que se comportan como verdaderos organismos multicelulares con una alta capacidad de adaptación y de supervivencia. Según explicó Grau, cuando el biofilm crece demasiado en tamaño, de manera similar a la de esas poblaciones urbanas que sufren explosiones demográficas, comienzan a producirse fenómenos no deseados. Por ejemplo, empiezan a escasear los alimentos.

Lo que descubrieron los investigadores es que, frente al estrés nutricional, para evitar morir de hambre, las bacterias que componen el biofilm activan la producción de una proteína que regula la dinámica de la población como si fuera un gobierno totalitario: obliga a detener el crecimiento de esa comunidad microbiana y promueve su consiguiente dispersión para que se asienten en otras regiones.

El nuevo estudio fue publicado y destacado como “artículo de mes” en la revista ‘Journal of Bacteriolog’, la publicación oficial de la Sociedad Americana de Microbiología (ASM). Y precisa que las acciones de esa proteína, Sigma B, operan mediante un regulador de genes llamado SinR.

El mecanismo podría explicar la tenaz resistencia de ciertas bacterias al embate de los antibióticos, desinfectantes y antisépticos. Por ejemplo, en una infección de las vías respiratorias altas, donde el patógeno se asentó como un biofilm, la proteína Sigma B gatilla la dispersión “y el patógeno se desparrama a otras partes del cuerpo para colonizar otros tejidos y órganos (como riñones o corazón), lo que agrava el cuadro y pone en riesgo la vida del paciente”, explicó Grau.

Para llegar a ese resultado, Grau y su equipo realizaron experimentos con una bacteria que se agrega en biofilms, Bacillus subtilis. En particular, observaron que, en ciertas cepas deficientes en la formación de Sigma B, la comunidad seguía aumentando de tamaño, pero no lograba dispersarse. Como un globo inflado en exceso que se queda a punto de estallar, la película microbiana se volvió más vulnerable que intimidante. Y resultó presa más fácil de los desinfectantes y antimicrobianos. “Nuestra investigación abre el camino concreto para el desarrollo de nuevos tipos de antibióticos que interfieran con la función de esa proteína”, se entusiasmó Grau.

Por otra parte, la activación de Sigma B podría ser una estrategia útil para fomentar la dispersión y multiplicación de microorganismo probióticos o que cumplan funciones beneficiosas en agricultura, como aquellas que mejoran la capacidad de la planta para fijar minerales o luchar contra patógenos, destacó el investigador.

El trabajo también lo firman Marco Bartolini, Sebastián Cogliati, Darío Vileta, Carlos Bauman, Liliana Rateni, Cecilia Leñini, Federico Argañaraz, Marcos Francisco, Juan Villalba, del CONICET y de la UNR, y Leif Steil y Uwe Volker, de la Universidad Greifswald, de Alemania.

Conicet/Dicyt

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