La ciencia está cada vez más cerca de vencer a una de las bacterias más problemáticas para hospitales e industrias. Investigadores de la University of California, Los Angeles (UCLA) lograron revelar cómo Pseudomonas aeruginosa, encuentra las condiciones ideales para instalarse y protegerse, formando biopelículas que la hacen extremadamente resistente.
La importancia del avance radica en que esta bacteria es calificada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) como de alta prioridad debido a su resistencia a los antibióticos, considerándola una amenaza en infecciones hospitalarias. Es por eso que este avance podría ser un punto de inflexión e impulsar nuevas estrategias para combatir infecciones difíciles y reducir los daños causados por bacterias en instalaciones industriales.
Descubren el mecanismo de detección y adhesión bacteriana
El estudio, publicado en Nature Microbiology, revela que Pseudomonas aeruginosa utiliza unas estructuras llamadas pili para detectar azúcares en las superficies, especialmente aquellos depositados por bacterias de la misma especie.
Estos pili actúan como si fueran pequeñas “antenas” o “bastones”, que la bacteria utiliza para explorar el entorno y encontrar su lugar ideal. Cuando estos apéndices tocan un azúcar, pueden medir la fuerza del enlace y enviar esa información al interior de la célula, donde se transforma en señales químicas que regulan la producción de más azúcares y estimulan la formación de la biopelícula.
Para explicarlo de manera simple, es como si la bacteria fuese una persona buscando dónde sentarse en una sala oscura: primero tantea con la mano, detecta una silla cómoda (el azúcar), y solo entonces decide instalarse.
Lo interesante de esta “decisión” es que, una vez establecida, la bacteria produce junto a otras una capa protectora —la biopelícula— que es difícil de quitar, algo similar a cuando varias personas se sientan juntas y unen sus sillas, formando una barrera difícil de separar.
Los científicos de UCLA observaron por primera vez cómo estos apéndices transforman la información mecánica en señales químicas. Para ello, crearon superficies con patrones de azúcar sintético, similares a los naturales que genera Pseudomonas, y con técnicas avanzadas de ingeniería genética y seguimiento celular, demostraron cómo la bacteria combina señales químicas y mecánicas para decidir cuándo y dónde formar una biopelícula.
Los azúcares liberados por las bacterias, además de servir como guía para otras células, forman el material protector que dificulta eliminar la biopelícula una vez establecida.
Implicancias para salud y control de infecciones resistentes
Este descubrimiento tiene importantes implicancias en salud pública. Pseudomonas aeruginosa es especialmente peligrosa para pacientes con fibrosis quística o personas que requieren ventilación mecánica, ya que sus biopelículas la hacen muy resistente a los tratamientos.
Como se dijo, la Organización Mundial de la Salud (OMS) la clasifica entre las bacterias más preocupantes por su resistencia a los antibióticos. Los investigadores destacan que cuando la bacteria está suelta es más fácil de tratar, pero una vez en biopelícula, su resistencia aumenta de forma considerable.
William Schmidt, coautor del trabajo, señaló que influir en este mecanismo podría permitir que las bacterias se vuelvan más sensibles a los antibióticos y, por lo tanto, más tratables.
Además, la investigación sugiere que es posible modular el comportamiento bacteriano para revertir biopelículas ya formadas. Calvin Lee, otro de los coautores, comentó que incluso con biopelículas existentes, las bacterias podrían ser inducidas a desmantelar sus propias estructuras, lo que transformaría el abordaje de infecciones persistentes y resistentes.
Impacto industrial y próximas líneas de investigación
Más allá del ámbito clínico, las biopelículas de Pseudomonas causan problemas industriales al obstruir tuberías, filtros y reactores, y al generar bioincrustación en los cascos de los barcos, con elevados costos asociados. Gerard Wong, autor principal, propuso que, al entender el mecanismo de detección de azúcares, se podrían diseñar superficies que sean prácticamente “invisibles” para la bacteria y, de esta manera, prevenir el inicio de la biopelícula y sus consecuencias económicas en la industria.
El equipo de UCLA planea continuar la investigación para identificar la gama de azúcares que pueden detectar los pili, estudiar cómo la forma de las superficies afecta el comportamiento de la bacteria e investigar la persistencia de las señales celulares durante generaciones dentro de la biopelícula. Esto podría aportar nuevas estrategias para controlar estas comunidades bacterianas.
Según la UCLA, llegar a desarrollar superficies que las bacterias no puedan reconocer eliminaría de raíz muchos de los inconvenientes vinculados a la bioincrustación, con beneficios tanto para la salud pública como para la eficiencia industrial.
Comprender cómo Pseudomonas “elige su sitio” y se protege, abre la puerta a frenar infecciones resistentes y optimizar procesos industriales en todo el mundo.
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