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» » » Aprendiendo el lenguaje de las bacterias

Las bacterias se encuentran entre los organismos más simples de la naturaleza, pero muchas de ellas incluso hablan entre sí, utilizando un "lenguaje" químico que es fundamental para el proceso de infección. Las bacterias envían y reciben señales químicas que les permite cuidar de sus asuntos cuando son escasas y vulnerables, pero pueden montar un ataque, cuando son lo suficientemente numerosas como para abrumar al sistema inmunológico del anfitrión.
 
Este sistema, denominado "detección de quórum", es un interesante ejemplo de la sofisticación de los microbios, observa Helen Blackwell, profesora adjunta de química en la Universidad de Wisconsin-Madison. En la práctica, añade, la detección de quórum puede proporcionar una diana terapéutica alternativa sobre cómo las bacterias continúan desarrollando su resistencia a los antibióticos.

En teoría, el bloqueo de la detección de quórum evitaría que las bacterias patógenas produjeran toxinas, que son la causa inmediata de enfermedad en las infecciones bacterianas.

Las bacterias utilizan señales químicas simples para controlar la detección de quórum, y Blackwell está interesado en el funcionamiento de estos compuestos y en el desarrollo de nuevas formas para interceptarlos. En un estudio, recién publicado en la revista ChemBioChem, Blackwell y sus colegas Andrew Palmer, Evan Streng y Kelsea Jewell, mostraron que varias especies de bacterias pueden responder a señales idénticas, lo que sugiere que un medicamento podría bloquear la detección de quórum en varios tipos de bacterias.
 
Muchas bacterias utilizan una clase de moléculas llamadas lactonas para la detección de quórum, y el laboratorio de Blackwell ha sintetizado muchas lactonas no nativas, más tarde las puso a prueba con dos especies de bacterias que utilizan idénticas señales de origen. En general, los organismos respondieron de manera similar a las mismas moléculas sintéticas, a pesar de las enormes diferencias entre las especies.
 
Estos resultados indican que el mecanismo de detección utiliza el mismo producto químico básico, que podría ser común entre los microbios, señaló Blackwell. "Esto nos dice que podemos utilizar esta clase de productos químicos para estudiar, y tal vez luchar, con una gama mucho más amplia de bacterias."


Encontrar una actividad de amplio espectro para las lactonas sintéticas es una buena noticia, añadió Blackwell. "Hay bacterias en infinidad de variedades, y la capacidad de dirigirse a múltiples organismos con un compuesto podría agilizar la búsqueda de fármacos. A su vez, también descubrimos diferencias en la selectividad de la señal que nos permitía apuntar algunas bacterias e ignorar otras."
 
Eso nos podría ofrecer lo mejor de ambos mundos. Un medicamento para detener las infecciones múltiples, aunque los fármacos relacionados afectarían a un solo microbio de una mezcla. "Los datos indican la posibilidad de diseñar y utilizar compuestos selectivos o de amplio espectro."
 
Los compuestos de señalización no-nativos probados en el estudio de Blackwell, fueron descubiertos por primera vez en la Vibrio fischeri, una bacteria que produce la luz del "calamar linterna", que vive en el Océano Pacífico. El calamar linterna y su brillante bacteria, tienen una relación simbiótica que beneficia a ambas partes y han sido intensamente estudiados por Ned Ruby y Margarita McFall-Ngai, de la UW-Madison. Sin embargo, la detección de quórum está también activo en las bacterias que causan enfermedades en animales y plantas.
 
La necesidad de nuevas formas de controlar las bacterias refleja la rápida evolución y propagación de la resistencia bacteriana a los antibióticos más potentes. Los antibióticos ya no son una prioridad en la investigación en la mayoría de las compañías farmacéuticas.
 
Según Blackwell: "Hay una crisis en el desarrollo de antibióticos, y una tremenda necesidad de desarrollar nuevas formas de bloquear la infección bacteriana. Los académicos pueden liderar este camino identificando dichos objetivos. La detección de quórum ha atraído un considerable interés como una forma de evitar el comportamiento dañino de las bacterias, y dado que un fármaco que bloquea la señal de quórum no mata las bacterias, sino simplemente evita la liberación de toxinas que causan las enfermedades, al menos "prevemos que las bacterias no desarrollen la resistencia tan rápidamente."
 
El bloqueo del sistema de detección de quórum sería el equivalente a usar de ruido blanco para interferir la comunicación hablada, agregó Blackwell. "Las bacterias siempre están rebuscando, tanto comida como un sitio seguro para vivir. Si tratan de hacer esto como células individuales, el anfitrión podrá luchar contra ellas; pero como grupo, las bacterias pueden potencialmente abrumar a su anfitrión. Si podemos encontrar la manera de evitar que se 'cuenten a ellas mismas" a través de la detección de quórum, se podría bloquear el comportamiento de estos grupos, y eso es lo que buscamos."


- Referencia: Eurekalert!.org, por Helen Blackwell, 6 de diciembre 2010

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