Sumergirse en las reglas y estrategias de la guerra bacteriológica
El mundo bacteriano está lleno de agresiones. Muchas bacterias han desarrollado una serie de armas para atacar a otras cepas, utilizando lanzas moleculares envenenadas para apuñalarse unas a otras, por ejemplo, liberando toxinas para envenenar a sus enemigos y, en algunos casos de células kamikaze, incluso suicidándose para lanzar un ataque. «Un aspecto clave de nuestra investigación es por qué estos sistemas se portan con tanta frecuencia y por qué proporcionan a las bacterias beneficios en términos de supervivencia y reproducción», explica Kevin Foster, catedrático de Microbiología de la Escuela de Patología Sir Willliam Dunn de la Universidad de Oxford. «Hemos descubierto que, como las bacterias suelen ser territoriales, puede merecer la pena luchar encarnizadamente por sus territorios», afirma. Aunque el estudio de este armamento es fascinante desde el punto de vista evolutivo, también podría tener implicaciones sobre cómo podríamos aprovechar la competencia y la guerra bacterianas como una nueva forma de tratar enfermedades. El equipo del proyecto MicroWars, financiado con fondos europeos, viajó a este campo de batalla bacteriano para averiguar si estas armas y estrategias moleculares podrían aprovecharse para luchar contra las bacterias que causan enfermedades mortales. «Para saber cómo podríamos hacerlo, primero tenemos que entender cómo funcionan las armas en la práctica y cuándo son más eficaces», explica Foster.
Modelar las guerras bacterianas
Los comportamientos bacterianos son difíciles de detectar a simple vista, por lo que para estudiarlos los investigadores necesitan desarrollar indicadores que les permitan saber qué hacen y cuándo. En MicroWars, el equipo utilizó la ingeniería genética para hacer que las bacterias brillaran cuando utilizaban una de sus armas. Esto les permitió ver cuándo y cómo luchaban. Utilizando modelos matemáticos y computacionales, podrían entonces evaluar los comportamientos naturales junto con alternativas para ver por qué luchan con los métodos elegidos. «Un comportamiento bacteriano sorprendente que estudiamos es la reciprocidad, en la que una cepa solo ataca si es atacada primero», dice Foster. Estudiaron el uso de un arpón molecular envenenado en el patógeno «Pseudomonas aeruginosa», con el que descubrieron que contenerse puede ser una estrategia eficaz si las bacterias pueden recibir un golpe y contraatacar con más fuerza.
Nuevas perspectivas en la lucha contra las bacterias
«Creo que lo más asombroso que hemos aprendido sobre la guerra bacteriana es lo plásticas y receptivas que son las bacterias cuando luchan», afirma Foster, con muchas formas de detectar e inferir ataques entrantes y responder del mismo modo de maneras que tienen sentido estratégico para su éxito evolutivo y ecológico. Uno de los principales hallazgos fue una mayor comprensión de por qué algunas bacterias están tan fuertemente armadas: el territorio es clave y el espacio es un bien escaso. Las bacterias han desarrollado armas de largo y corto alcance para luchar por este espacio, y pueden combatir tanto de forma individual como colectiva. «Esto les da muchas más opciones de combate que, por ejemplo, muchos animales que suelen luchar solos», afirma Foster.
Desarrollar tácticas de combate contra los patógenos intestinales
Una vez descifradas muchas de las reglas del combate bacteriano, los investigadores intentan desarrollar cepas que puedan utilizarse para eliminar patógenos del intestino y proteger contra ellos. Ya han aprendido que una cepa introducida debe tener su propia fuente de nutrientes, y llevar un arma suficientemente potente «Hemos demostrado que esto funciona en el laboratorio y ahora estamos intentando desarrollar cosas así para su uso real en la clínica», dice Foster.
