El papel de las comunidades bacterianas en los procesos evolutivos
En comunidades bacterianas naturales, las bacterias mutantes que presentan una tasa de mutación alta aparecen con una frecuencia mayor de la esperada. Desde un punto de vista ecológico, esto garantiza la aparición de mutaciones beneficiosas que facilitan la adaptación de las bacterias a ambientes nuevos o cambiantes a un ritmo más rápido. Sin embargo, al mismo tiempo, estas bacterias mutantes son la causa principal de la aparición de graves infecciones nosocomiales resistentes a antibióticos. La mayoría de los estudios ignoran el hecho de que en condiciones naturales los organismos viven en comunidades, un sistema complejo de interacciones entre especies que determina la dinámica de procesos ecológicos y evolutivos. Por tanto, es de gran importancia comprender cómo afecta la presencia de competidores naturales a las tasas de mutación altas en comunidades bacterianas. Para abordar esta cuestión, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea EMBCC (Evolution of mutator bacteria in a community context) se propusieron estudiar el papel que desempeñan las comunidades bacterias naturales en la selección a favor o en contra de la tasa de mutación. Para tal fin, estos se centraron en la bacteria patógena humana Pseudomonas aeruginosa y en su comportamiento en dos ambientes o entornos diferentes, a saber: el suelo y la fibrosis quística (FQ). En primer lugar, los investigadores llevaron a cabo experimentos de competencia en microcosmos edáficos y descubrieron que, independientemente de la complejidad de la comunidad microbiana, el suelo era un ambiente adverso para la selección a favor de tasas de mutación altas. En un modelo artificial de comunidades bacterianas en FQ, la selección y la fijación de mutantes de P. aeruginosa estaba limitada por la presencia de la comunidad microbiana. Esto puso de manifiesto que la presencia de comunidad microbiana reducía la aparición de mutaciones beneficiosas. En pacientes con FQ crónica, tanto el análisis de la tasa de mutación en P. aeruginosa como el análisis de la diversidad de la comunidad microbiana señalaron que la frecuencia de aparición de bacterias mutantes estaba correlacionada con la prevalencia de P. aeruginosa. En conjunto, los resultados del proyecto EMBCC resaltan por primera vez la importancia de las interacciones biológicas que tienen lugar en comunidades microbianas para la aparición de bacterias mutantes. Este conocimiento acerca posiciones entre la ecología microbiana y la microbiología clínica y tiene repercusiones ecológicas y médicas de gran calado.
