La estructura social de las bacterias

Cuando hablamos de estructura social, las poblaciones de bacterias no son tan diferentes de las poblaciones de otros organismos. Un nuevo estudio, publicado esta semana en la revista Science, demuestra que en estado salvaje las bacterias forman unidades sociales y cooperativas que compiten contra otras poblaciones de bacterias.

Estos microorganismos pueden tener una estructura social similar a la de animales y plantas, es decir que “algunos individuos dentro de las poblaciones realizan funciones que benefician potencialmente al grupo”, señala a SINC Martin F. Polz, uno de los autores del estudio e investigador en el departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EEUU).

“Nunca antes se habían observado estas interacciones entre bacterias en estado salvaje”, afirma Polz, quien destaca que estas poblaciones “están organizadas con principios más unificadores de lo que se creía”.

El equipo analizó las interacciones dentro y entre las poblaciones de bacterias oceánicas pertenecientes a la familia de las Vibrionaceae, que incluye las especies responsables del cólera. Los investigadores examinaron su diversidad genética y determinaron que solo un puñado de miembros de cada población produce antibióticos (un arma contra otros grupos de microorganismos), pero todos los demás miembros de su población son resistentes.

Hasta ahora los científicos suponían que esos antibióticos beneficiaban más a los individuos productores, que matan a ‘un pariente cercano’ para no coincidir en el nicho y para obtener el acceso máximo de recursos. Se consideraba que esta parte de las poblaciones se guiaban por dinámicas egoístas y centradas en la defensa de sus propios genes.

“Pero lo que demuestra el estudio es que a primera vista estas interacciones parecen beneficiar a todo el grupo, y los antibióticos funcionan como un bien público”, apunta Polz. Los nuevos hallazgos, por tanto, revelan una estructura total de las poblaciones bacterianas más organizada de lo que se pensaba.

Una nueva función para los antibióticos

El trabajo aporta una nueva dimensión a la función de los antibióticos en poblaciones naturales, libres del uso antropogénico, y subraya que existe una larga lista potencial de recursos de antibióticos en la naturaleza.

“Hasta la fecha, la mayoría de los antibióticos comerciales procedían de una sola familia de bacterias del suelo. Pero si las interacciones en una familia de bacterias marinas que hemos demostrado están presentes en otras familias, podemos encontrar una gran diversidad de nuevos antibióticos, algunos de ellos podrían ser incluso útiles para luchar contra infecciones humanas”, destaca a SINC el experto.

A pesar de que las bacterias que no producen antibióticos y son resistentes son “traidoras” –no sufren el desgaste de producirlos pero se benefician de ellos–, existen beneficios globales para los productores.

“No sabemos por ahora cuáles son, pero una explicación es que los productores de antibióticos también podrían ser infieles con otros bienes públicos (como los nutrientes producidos por un individuo que beneficia a otro)”, plantea el investigador.

Referencia bibliográfica:

Otto X. Cordero, Hans Wildschutte, Benjamin Kirkup, Sarah Proehl, Lynn Ngo, Fatima Hussain, Frederique Le Roux, Tracy Mincer, Martin F. Polz. “Ecological Populations of Bacteria Act as Socially Cohesive Units of Antibiotic Production and Resistance” Science vol 337, 7 de septiembre de 2012