Manuel Espinosa, investigador del CSIC, revela en su libro "La vida social de las bacterias" que estos microorganismos forman comunidades complejas y se comunican mediante señales químicas. Estas interacciones son cruciales para la salud humana y el equilibrio de los ecosistemas. Las biopelículas, estructuras multicelulares que crean, les permiten sobrevivir en ambientes adversos y representan un desafío en tratamientos médicos, ya que pueden dificultar la eficacia de los antibióticos.
Los seres humanos somos intrínsecamente sociales, no solo por nuestra inclinación a comunicarnos y compartir momentos, sino porque nuestra supervivencia como especie ha estado ligada a la cooperación y la división de tareas. Al pensar en otros seres sociales, es común que surjan imágenes de abejas o hormigas, que forman comunidades con roles especializados y sistemas de comunicación. Sin embargo, ¿qué hay de las bacterias? El investigador del CSIC Manuel Espinosa Urgel revela en su libro La vida social de las bacterias (CSIC-Catarata) que estos organismos unicelulares también tienen una vida social activa.
“Las bacterias no suben fotos a redes sociales ni se reúnen en bares, pero poseen una vida social porque forman comunidades complejas y se comunican mediante señales químicas, incluso con otros organismos”, explica el científico de la Estación Experimental del Zaidín. Estas interacciones son cruciales para nuestra salud y el equilibrio de los ecosistemas.
Una característica fundamental que permite a las bacterias sobrevivir en entornos hostiles es su capacidad para crear comunidades multicelulares, conocidas como biopelículas o biofilms. Este término fue introducido en 1975 y ha cobrado relevancia en las últimas dos décadas dentro del ámbito microbiológico. “Las biopelículas eran consideradas un fenómeno marginal, pero hoy son objeto de estudio intensivo”, señala Espinosa.
Los biofilms pueden formarse sobre diversas superficies, tanto inertes como vivas. Cuando algunas bacterias encuentran un entorno propicio, comienzan a adherirse y multiplicarse, formando estructuras complejas que les brindan protección. A medida que crecen, estas comunidades generan una matriz de polímeros que conforma su estructura tridimensional. Cuando las condiciones se vuelven desfavorables, el biofilm puede dispersarse.
Las bacterias utilizan un sistema llamado quorum sensing, o detección de quórum, para coordinar sus acciones en respuesta a señales químicas producidas por ellas mismas y otras bacterias vecinas. Este mecanismo se activa cuando alcanzan un número suficiente de individuos.
Espinosa ilustra este concepto con el ejemplo de Pseudomonas aeruginosa, un patógeno oportunista que puede causar infecciones graves si logra multiplicarse en condiciones favorables. “Podemos imaginarlo como un ejército preparándose para asaltar un castillo; si solo hay unos pocos soldados listos, las probabilidades de éxito son mínimas”, comenta el investigador.
A pesar de su importancia ecológica, la vida social de las bacterias también presenta desafíos significativos para la salud humana. Las biopelículas están implicadas en problemas como úlceras gástricas causadas por Helicobacter pylori, así como complicaciones relacionadas con implantes médicos y dispositivos médicos como catéteres. Espinosa destaca que estos entornos son ideales para la colonización bacteriana debido a la combinación de superficie sólida, nutrientes y temperatura constante.
Además, los biofilms pueden dificultar la efectividad de los antibióticos al actuar como barreras protectoras. Esto limita el acceso del fármaco a las células más internas y permite la supervivencia de lo que se conoce como 'células persistentes'. Estas células entran en un estado latente donde su metabolismo se reduce drásticamente, lo que les permite evadir los efectos del tratamiento antibiótico.
Aprovechando este conocimiento sobre los mecanismos bacterianos, se están desarrollando nuevos materiales menos susceptibles a la colonización microbiana y fármacos diseñados para atacar componentes específicos de las biopelículas. Manuel Espinosa enfatiza que no todo es negativo; nuestro cuerpo alberga miles de millones de bacterias beneficiosas que desempeñan funciones vitales para nuestra salud.
La vida social de las bacterias, parte de la colección ¿Qué sabemos de?, ofrece una mirada profunda sobre cómo estos microorganismos interactúan entre sí y con su entorno. La comprensión del funcionamiento de los biofilms podría abrir nuevas vías para tratamientos antimicrobianos alternativos y aplicaciones prácticas en campos tan diversos como el tratamiento de aguas residuales o la agricultura.
Manuel Espinosa Urgel, investigador en la Estación Experimental del Zaidín y coordinador de la Unidad de Cultura Científica, se especializa en estudiar cómo las bacterias beneficiosas interactúan con las plantas. Ha publicado más de ochenta trabajos científicos y liderado múltiples proyectos tanto investigativos como divulgativos.