Biología
Una bacteria se transforma en un largo hilo para infectar células más rápidamente y crecer sin límites
Es una forma de infectar más células que nunca antes se había identificado
Pablo Javier Piacente
Una bacteria puede mutar su forma hasta convertirse en un interminable hilo y multiplicar por 100 veces su tamaño: de esta manera, logra infectar más células en menos tiempo. Es una virulenta variante de infección bacteriana que no se había identificado hasta el momento.
Biólogos de la Universidad Estatal de San Diego, en Estados Unidos, han identificado una nueva forma en que un tipo de bacteria invade múltiples células dentro de un organismo vivo. Otras bacterias a menudo se transforman en hilos, lo que se denomina filamentación, en respuesta a entornos peligrosos o daños en su ADN. Pero la bacteria Bordetella atropi cambia su forma en un hilo largo, creciendo hasta 100 veces el tamaño habitual de una bacteria, en el lapso de 30 horas y sin dividirse.
Según una nota de prensa, no lo hace para reparar daños. En realidad le sirve para crecer continuamente y propagarse de una célula a otra en un organismo vivo, logrando infectar rápidamente más células y acceder a nutrientes adicionales para su crecimiento. Se trata de una forma nunca antes vista de “ataque” bacteriano a células: el mecanismo se ha desarrollado en un nuevo estudio, recientemente publicado en la revista Nature Communications.
CRECIMIENTO EN HILOS
Los científicos saben que los patógenos como bacterias y virus afrontan un duro desafío al intentar crecer a nivel intracelular, debido a la disponibilidad de espacio y recursos limitados, mientras se replican en una sola célula huésped. Aunque se han descubierto mecanismos para la invasión directa de células huésped vecinas en cultivos celulares, la ciencia no ha logrado comprender en profundidad aún cómo las bacterias se propagan directamente entre las células huésped en tiempo real y en los propios organismos vivos.
Las bacterias que utilizan la filamentación para reparar daños en su ADN emplean este método para seguir creciendo sutilmente, pero retrasan la división en nuevas células bacterianas hasta que logran reparar el daño causado por el estrés. En cambio, la nueva especie Bordetella atropi toma la filamentación o crecimiento en hilos como una forma de propagarse de una célula a otra en un organismo vivo, pero con un propósito totalmente distinto que la respuesta al estrés.
Estas bacterias invaden las células huésped, detectando un entorno rico y desencadenando la filamentación para infectar rápidamente más células. En otras palabras, los resultados de la investigación indican que la bacteria utiliza una vía que normalmente regula el tamaño de las células bacterianas para desencadenar la filamentación dentro de las células huésped, lo que facilita la diseminación de célula a célula en el organismo invadido.
EXPANSIÓN ILIMITADA
Gracias a este mecanismo, acceden a un mayor número de nutrientes y pueden aumentar notablemente su tamaño, en un crecimiento prácticamente ilimitado. Los investigadores identificaron este nuevo proceso al observar como Bordetella atropi se disemina por el organismo de un gusano redondo, denominado Oscheius tipulae.
La bacteria infecta a los nematodos siguiendo una ruta fecal-oral: su acción reduce la vida útil y la fecundidad del huésped. Según el líder de la investigación, el profesor Robert Luallen, el estudio ha permitido a los especialistas ver cosas que nadie había visto antes en términos de propagación bacteriana, concretamente en el interior de un organismo vivo.
Los investigadores resaltaron que aunque ni la bacteria ni el gusano redondo estudiados pueden infectar a los seres humanos, sí es posible que los patógenos humanos también puedan emplear el mismo mecanismo de propagación. En ese sentido, el proceso descubierto podría ser utilizado también por otras bacterias para formar biopelículas, comunidades bacterianas adheridas a superficies que pueden aumentar el riesgo de infecciones intrahospitalarias, entre otras consecuencias.
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REFERENCIA
Bacterial filamentation as a mechanism for cell-to-cell spread within an animal host. Tran, T.D., Ali, M.A., Lee, D. et al. Nature Communications (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-022-28297-6
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