Investigadores descubren nuevas formas sorprendentes de movimiento en bacterias

Un reciente estudio realizado por científicos de la Universidad Estatal de Arizona ha revelado sorprendentes nuevas formas en las que las bacterias pueden desplazarse, incluso sin sus estructuras propulsoras habituales, los flagelos. Investigaciones anteriores habían establecido que las bacterias, como E. coli y salmonella, se mueven utilizando estos flagelos, que funcionan como látigos para empujarlas hacia adelante. Sin embargo, este nuevo trabajo muestra que pueden seguir desplazándose por superficies húmedas mediante un comportamiento recién identificado llamado "swashing".

En el primer estudio, el investigador Navish Wadhwa y su equipo descubrieron que salmonella y E. coli pueden migrar a través de superficies húmedas incluso cuando sus flagelos están inhabilitados. Este movimiento se genera a través del metabolismo de las bacterias. Al fermentar azúcares, producen pequeñas corrientes de fluido que empujan lentamente a la colonia bacteriana hacia afuera, similar a cómo las hojas son arrastradas por un pequeño arroyo.

Este fenómeno, denominado "swashing", podría ayudar a explicar cómo los microorganismos patógenos logran colonizar dispositivos médicos, heridas y equipos de procesamiento de alimentos. Comprender cómo el metabolismo bacteriano impulsa este tipo de movimiento podría permitir a los científicos desarrollar estrategias para ralentizar o detener su propagación mediante la alteración de condiciones ambientales como el pH o los niveles de azúcar.

Wadhwa expresó su asombro ante la capacidad de estas bacterias para migrar sin flagelos funcionales: "Nos sorprendió ver que las bacterias se desplazaban con libertad, como si nada estuviera mal, lo que nos llevó a una búsqueda de varios años para entender cómo lo estaban haciendo".

El efecto de "swashing" comienza cuando las bacterias consumen azúcares fermentables como glucosa, maltosa o xilosa. Durante la fermentación, liberan subproductos ácidos que atraen agua hacia la colonia desde la superficie circundante, creando corrientes que empujan las células hacia afuera. Este descubrimiento tiene importantes implicaciones para la salud, ya que algunos microbios podrían propagarse a través de catéteres médicos o implantes mediante este mecanismo, sugiriendo que simplemente bloquear los flagelos no sería suficiente para prevenir su diseminación.

En un segundo estudio, se examinaron bacterias del grupo de los flavobacteria, que no nadan como E. coli, sino que se desplazan utilizando un sistema de secreción especializado conocido como T9SS. Este sistema permite a las flavobacterias deslizarse sobre las superficies mediante una cinta transportadora molecular que se mueve alrededor de la célula. Los investigadores descubrieron que una proteína dentro de este sistema, llamada GldJ, actúa como un cambiador de marchas que controla la dirección del motor, permitiendo que las bacterias ajusten su movimiento en respuesta a entornos complejos.

Estos hallazgos sugieren que las bacterias han evolucionado una variedad de estrategias inesperadas para moverse y propagarse. Esto plantea la necesidad de desarrollar nuevos enfoques para combatir infecciones bacterianas, ya que muchas estrategias tradicionales se centran en desactivar los flagelos, mientras que estos estudios demuestran que las bacterias pueden seguir propagándose incluso sin ellos.

Entender cómo funcionan estos mecanismos moleculares podría ayudar a los investigadores a desarrollar tratamientos más efectivos para prevenir la formación de biofilms, comunidades bacterianas que causan infecciones y contaminan dispositivos médicos. Además, podría abrir la puerta a terapias dirigidas para apoyar a los microbios beneficiosos.