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Social Evolution and Social Engineering of bacterial Infections

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Método de evolución social para abordar las infecciones bacterianas

Las bacterias dependen de sistemas complejos de comportamiento social para sobrevivir y proliferar. Comprender cómo se producen y evolucionan estos comportamientos podría abrir nuevas vías para abordar las infecciones.

Investigación fundamental icon Investigación fundamental

Durante mucho tiempo, la forma en que las distintas especies cooperan para sobrevivir ha sido uno de los temas favoritos de los biólogos evolutivos. Las suricatas, por ejemplo, se turnan para estar atentas a los depredadores y cuidar unos de otros de sus crías. «Realizar un acto cooperativo es una propuesta de costes y beneficios», explica la coordinadora del proyecto SESE, Ashleigh Griffin, de la Universidad de Oxford (el Reino Unido). «En el mundo animal, podemos entender por qué un organismo puede realizar una acción que no lo beneficia directamente. Sin embargo, es mucho más difícil pensar que las bacterias se comporten de esta manera». No obstante, este comportamiento cooperativo se produce a nivel molecular, aunque es más difícil de estudiar. Por ejemplo, las bacterias resisten a antibióticos como la penicilina mediante la producción de enzimas. «Si algunas células están liberando enzimas para eliminar la toxicidad del entorno, otras podrían aprovecharlo y comportarse de manera diferente», afirma Griffin. «Este tipo de comportamiento celular puede influir en el avance de una infección».

La evolución social y las bacterias

El objetivo del proyecto SESE de Griffin, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, era aplicar este modelo de evolución social para comprender mejor el comportamiento de las bacterias en el organismo. Para averiguar qué sucede en realidad, Griffin colaboró con un grupo de microbiólogos clínicos. Se tomaron muestras bacterianas de un grupo de unos cincuenta pacientes a lo largo de un período de diez años. Esto permitió a Griffin vislumbrar cómo cambia el comportamiento bacteriano con el tiempo. «También me interesaba ver si nuestra comprensión de la dinámica social podría ser útil en el desarrollo de nuevas estrategias contra las infecciones», señala Griffin. «La idea sería tomar una cepa bacteriana que no contribuya a la excreción de compuestos útiles (una molécula “tramposa”, digamos) y modificarla genéticamente para que tenga características beneficiosas desde el punto de vista médico».

Aplicar la biología evolutiva a las bacterias

Griffin logró obtener diversos conocimientos sobre el comportamiento social de las bacterias en las infecciones a largo plazo e identificar los mecanismos evolutivos que impulsan esta dinámica. «La cuestión fundamental es que tales hallazgos solo son posibles si integramos la biología evolutiva en la microbiología», agrega Griffin. «La mayor parte de la microbiología actual se estudia en el laboratorio, con bacterias aisladas de su entorno». Griffin utiliza la analogía de una jirafa transportada por un grupo de biólogos extraterrestres con la intención de comprender la vida en la Tierra mediante el examen de las especies de forma aislada. «Para ellos, una jirafa con su largo cuello no tendría sentido», asegura. «Tendrían que ver al animal en el Serengueti, comiendo hojas de los árboles». Una jirafa solo tiene sentido al verla en su entorno. Lo mismo sucede con las bacterias que, igual que los animales, son producto de la adaptación. La contribución clave del equipo del proyecto SESE ha sido el ser pioneros en esta nueva forma de pensar.

Nuevas maneras de combatir las infecciones

Más allá de la ciencia fundamental, el equipo del proyecto SESE también ha abierto la puerta a posibles aplicaciones clínicas novedosas. Comprender el comportamiento de las bacterias podría ayudar algún día a los científicos a controlar mejor las infecciones. «La idea de modificar genéticamente determinadas células bacterianas para que sean menos resistentes a los antibióticos podría ser una estrategia», comenta Griffin. «Eso nos permitiría dejar de depender de producir más fármacos. Se trata de una vía con múltiples posibilidades, aunque aún requiere mucho trabajo».

Palabras clave

SESE, bacterias, evolución, infecciones, genéticamente, biología, microbiología

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