Investigadores descubren el estricto calendario por el que bacterias 'muertas' vuelven a la vida

Los resultados, publicados en el último número de la revista 'Current Biology', proporcionan una idea de una estrategia de supervivencia hasta ahora desconocida de las bacterias y permiten a los investigadores sacar conclusiones clave acerca de los procesos de envejecimiento celular.

Muchas bacterias --incluyendo patógenos peligrosos-- pueden realizar cambios radicales en su metabolismo, pasando a un estado latente que les permite sobrevivir en periodos en los que no pueden crecer. Esta latencia ocurre, por ejemplo, cuando los microbios no tienen suficiente comida.

Las cianobacterias fotosintéticas verde-azules pertenecen al grupo más antiguo de bacterias; con rastros de ellas que se remontan a hace más de 3.000 millones de años. Su actividad libera oxígeno a la atmósfera, lo que permite la vida en la Tierra en sus formas actuales.

Las cianobacterias siguen desempeñando un papel importante en los ciclos ambientales. Cuando el nitrógeno como principal nutriente es deficiente, muchas cianobacterias cesan su crecimiento y entran en un estado latente, de forma que desmantelan su aparato de fotosíntesis y pierden su color. De esta manera, pueden sobrevivir largos periodos sin nutrientes, pero cuando se exponen a una fuente accesible de nitrógeno, vuelven a la vida normal en 48 horas.

REACTIVACIÓN ORGANIZADA DE LAS FUNCIONES VITALES

"Las células sólo parecen muertas. Sus funciones vitales vuelven a aparecer de la nada", describe Karl Forchhammer. Hasta hace poco, no se sabía que provocaba esta aparente resurrección de células bacterianas. "En nuestros experimentos, el plan de reactivación celular comenzó casi en el instante en que agregamos nitrato. El proceso está muy bien organizado", relata Forchhammer.

En la primera fase, las bacterias suprimieron toda la actividad de la fotosíntesis y en su lugar aprovecharon sus reservas para obtener energía rápidamente. Los procesos celulares se activaron de acuerdo con un estricto calendario paso a paso. Lo primero para su activación fue la producción de mecanismos de sintetización de proteínas junto con la ingesta y el procesamiento de nitrógeno.

"Hasta entre 12 y 16 horas más tarde no comenzó la fotosíntesis; y la capacidad plena se alcanzó después de 48 horas. A continuación, las células comenzaron a crecer y dividirse de nuevo", relata Alexander Klotz, estudiante de doctorado del grupo de investigación de Estrategias de Supervivencia Bacteriana y Principios Moleculares, que está encabezado por el profesor Forchhammer.

Las observaciones de los investigadores indican que los interruptores importantes en el proceso de despertar se encuentran en las secciones de ARN no codificado. Son copias de ADN que no se traduce en proteínas y tienen funciones reguladoras.

"Este programa codificado genéticamente de latencia y reactivación permite a las cianobacterias colonizar ambientes en las que el suministro de nitrógeno es inconstante --dice Forchhammer--. Es una de las maneras en las que pueden sobrevivir a la tensión ambiental y, por lo tanto, son capaces de sobrevivir durante más de 3.000 millones de años de evolución".

El fenómeno de latencia también se encuentra en muchas otras bacterias, en particular las que colonizan ambientes que se enfrentan a la falta frecuente de nutrientes. "Se podía ver el estado latente como una especie de banco de semillas, un reservorio de células que pueden propagarse rápidamente en cuanto las condiciones ambientales son favorables", dicen los investigadores.

"Así es como, por ejemplo, los agentes patógenos reviven del letargo y establecen las infecciones", añade. Los resultados de este trabajo han revelado un principio que es válido para muchos tipos de bacterias. "Nos ayudará a controlar mejor la propagación de bacterias peligrosas", afirma Forchhammer.