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Colaboración y trampa en las bacterias

El equipo de un proyecto de la Unión Europea ha investigado lo que parece ser un misterio evolutivo. ¿Cómo es posible que tenga lugar la colaboración entre microorganismos teniendo en cuenta el coste que representa para el individuo?
Colaboración y trampa en las bacterias
La evolución presenta numerosos ejemplos de colaboraciones que conllevan un coste, pero resultan beneficiosas en otros aspectos. Los trabajadores de los insectos sociales constituyen un ejemplo típico de este fenómeno, ya que no se reproducen y emplean toda su energía en criar a la descendencia de la reina.

El equipo del proyecto PA_EXP_EVOL, financiado con fondos europeos, investigó uno de los muchos ejemplos de colaboración entre microorganismos, la bacteria Pseudomonas aeruginosa. Esta bacteria oportunista causa infección en tejidos dañados o personas con un sistema inmunitario deprimido.

Se estudió la producción de sideróforos, sustancias capaces de formar quelatos con el hierro incluso en medios con muy baja concentración de este metal. La producción de sideróforos constituye un acto de colaboración, ya que una vez unido al sideróforo todos los microorganismos colindantes pueden absorber el hierro.

Se descubrió que la trampa era más habitual en el laboratorio que en el hábitat natural. Los «tramposos» (cheats) son mutantes que ya no producen sideróforos pero que continúan beneficiándose de su generación.

Además, se observó que la selección natural apoya la colaboración y actúa contra los tramposos, ya que la producción de sideróforos disminuía cuando se alcanzaba un número suficiente y esta estrategia de «ahorro de energía» minimizaba la posibilidad de invasión por parte de los tramposos.

Uno de los resultados que podría presentar utilidad terapéutica directa fue que la eliminación por ingeniería genética de la capacidad de producir sideróforos afectó notablemente a la virulencia. La inhibición de las vías de absorción del hierro de la bacteria aumentó la supervivencia de la polilla de la cera grande y redujo el crecimiento microbiano.

Cabe destacar que las generaciones de tramposos y colaboradores se adaptaron las unas a las otras. Los tramposos mejoraron su trampa mediante inhibición de rutas metabólicas y los colaboradores fueron menos vulnerables a las trampas. De esta forma, no solo redujeron la energía invertida en la colaboración; también lograron no mezclarse tanto con los tramposos, lo que disminuyó el grado de explotación.

Parece que, después de todo, la vida social de un microorganismo no es tan sencilla y muestra diversos aspectos importantes sobre la evolución y la adaptación a la adversidad. Como plataforma de conocimiento, la información sobre las rutas metabólicas puede aplicarse al control de infecciones.

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Palabras clave

Bacteria, Pseudomonas aeruginosa, colaboración, infección, sideróforo, hierro
Número de registro: 150767 / Última actualización el: 2014-11-20
Dominio: Biología, Medicina
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