Las bacterias pueden sentir cuando sus familiares mueren

Los biólogos descubrieron esto. Vibrio choleraela bacteria detrás de la enfermedad del cólera, puede sentir cuando sus parientes mueren.

La muerte de las células bacterianas suele ir acompañada de lisis, donde la célula estalla y libera componentes celulares internos. Los investigadores descubrieron que una pequeña molécula liberada durante la lisis celular es detectada por la vida V choleraelo que impulsa a los supervivientes a reunirse y formar grandes comunidades, conocidas como biopelículas, para protegerse.

«Nuestro hallazgo básico fue que las poblaciones de bacterias pueden cambiar su comportamiento colectivo cuando sienten la muerte de sus familiares», dice Jojo Prentice, investigador asociado en el departamento de ciencias biológicas de la Universidad Carnegie Mellon.

«El aspecto más interesante de este trabajo es que proporciona una conexión mecanicista entre los estilos de vida bacterianos y las amenazas que enfrentan en la naturaleza, dos características de su biología que se sabe que dan forma de forma independiente a su evolución».

Prentice y Drew Bridges, profesor asistente de ciencias biológicas, identificaron la señal de muerte celular, la norspermidina, así como el receptor, llamado MbaA, que se encuentra en V cholerae células, esta es responsable de detectar el proceso de señalización. Cuando el receptor MbaA detecta norspermidina extracelular, la señal de muerte, impulsa V cholerae células para formar biopelículas, que protegen a las células de amenazas ambientales generalizadas, como los bacteriófagos, los virus que infectan las bacterias y causan la muerte celular.

Este camino funciona para V cholerae y otras bacterias del género Vibrio, como V. vulnificus, bacterias que pueden provocar necrosis y muerte. Las bacterias del género Vibrio formarán una biopelícula si otra bacteria del mismo género resulta dañada.

«Si vieras a una persona herida, probablemente intentarías protegerte o estarías nervioso, y esto es lo que vemos con las bacterias», dice Bridges. «Tienen la capacidad de sentir los componentes internos de sus familiares, y si lo sienten, responden preparándose para un encuentro con una amenaza».

«Se trata de un mecanismo tan sencillo que podría resultar fundamental», afirma Bridges. “Queremos explorar qué otras bacterias también hacen esto. Además, realmente queremos saber qué más regulan estos receptores además de la formación de biopelículas. ¿Existen otros tipos de factores de inmunidad bacteriana que estén regulados por esta lisis celular?

Bridges planea investigar mecanismos celulares similares en sus direcciones futuras, y su laboratorio recibió recientemente financiación para ampliar su trabajo y el número de investigadores que trabajan en él. La Fundación Curci otorgó una subvención a Bridges para desarrollar nuevas sondas fluorescentes que permitirían a los investigadores estudiar biopelículas de manera más efectiva. Una subvención de la Fundación Kaufman también permitirá al Laboratorio Bridges investigar las respuestas bacterianas en condiciones más cercanas a las que experimentan las bacterias en la naturaleza.

«Quiero explorar las implicaciones evolutivas de las transiciones del estilo de vida bacteriano en respuesta a las amenazas en la naturaleza», dice Prentice. «Si nuestros hallazgos tienen alguna generalidad, entonces la plasticidad adaptativa de las bacterias frente a las amenazas ambientales debería ser una fuerza omnipresente que impulse su evolución».

El documento aparece en Comunicaciones de la naturaleza

La financiación para el trabajo provino de los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación de Investigación del Cáncer Premio Damon Runyon Dale F. Frey para científicos innovadores.

Fuente: Universidad Carnegie Mellon