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ARQUITECTURA EVOLUTIVA DE LAS POBLACIONES DE LEGIONELLA SPP.
Autores:
María Luisa Gómez-Lus*. Facultad de Medicina - Universidad Complutense. Madrid. España
María Teresa Corcuera. Unidad de Anatomia Patológica , Hospital Carlos III. Madrid. España
Rafael Gómez-Lus. Departamento de Microbiología - Facultad de Medicina. Zaragoza. España
Fernando Gómez-Aguado. Unidad de Anatomia Patológica, Hospital Carlos III. Madrid. España
María José Alonso. Unidad de Anatomía Patológica, Hospital Carlos III. Madrid. España
José Prieto. Facultad de Medicina - Dpto. Medicina- Area Microbiología. Madrid. España
INTRODUCCIÓN. Tradicionalmente se asume que una colonia consiste en un acumulo
homogéneo de células bacterianas, aunque recientes evidencias sugieren la existencia de una
organización interna con una estructura espacial característica de cada especie. Las diferentes
especies de
Legionella cuando crecen extracelularmente forman
comunidades organizadas de células agregadas, denominadas biofilms, que pueden presentar
diferentes estructuras. En este trabajo planteamos analizar la estructura interna y la dinámica
de crecimiento de colonias de
Legionella
pneumophila
y Legion
ella bozemanii como modelo de crecimiento en un biofilm.
MATERIAL Y MÉTODOS. Se utilizaron las siguientes cepas: L. pneumophila UZ 72189 y L.
bozemanii
ATCC 35545, incubándose a35ºC durante 72 horas y 15 días. Bloques de agar que contenían
colonias aisladas fueron procesados siguiendo sendos protocolos de inclusión en parafina y
resina epoxi. Para el estudio de microscopía óptica, se tiñeron secciones transversales finas de
4 µm de las colonias con las tinciones de Gram, Giemsa y PAS-alcián y secciones semifinas de
0.5 µm con azul de toluidina. Secciones ultrafinas de 50 nm se tiñeron con citrato de plomo
para su estudio por microscopía electrónica.Microfotografías de las secciones transversales de
las colonias fueron digitalizadas y procesadas con un software de análisis de imagen para
realizar estudios morfométricos.
RESULTADOS. En las colonias de L. pneumophila, tras 72 horas de incubación, se observó
una zona central basal, de gran densidad poblacional, con predominio de formas cocobacilares
de diferente magnitud de la que salen en disposición radial densos cordones de bacilos hacia
un amplio estrato superficial, de menor densidad poblacional.En las colonias de 72 horas de
L. bozemanii
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las células se organizan en tres estratos claramente diferenciados: basal, central y superficial.
Cabe destacar que el estrato superficial presenta una densidad celular muy baja, característica
no descrita en estudios previos en especies de crecimiento rápido
.
Tras 15 días de incubación las colonias de ambas especies evolucionaron de manera similar
hacia una morfología estratificada, alternándose capas con diferentes densidades
poblacionales. En las colonias de
L. pneumophila
no se observaron los cordones de bacilos característicos de las colonias de 72 horas. Las
colonias destacan por su cohesión, no observándose dispersión de bacilos en la superficie ni
invasiones del agar a nivel basal.
DISCUSIÓN. Nuestros resultados demuestran que las colonias de Legionella evolucionan en
el tiempo ante la limitación de nutrientes, experimentan
una secuencia de cambios morfológicos y muestran una organización estructural compleja. La
arquitectura colonial de
L. pneumophila
y
L. bozemanii
, es muy diferente a tiempos cortos de crecimiento (72 horas), pero converge hacia una
estructura similar a los 15 días de evolución. Este patrón de crecimiento a largo plazo es muy
parecido al descrito en bacterias de crecimiento lento como
Mycobacterium spp
.Apoyan también la hipótesis de que las colonias bacterianas son un tipo especial de biofilm en
el que distintas subpoblaciones ocupan localizaciones espaciales diferentes. Finalmente, este
trabajo plantea nuevos interrogantes para futuros estudios sobre las adaptaciones evolutivas
morfológicas de las comunidades multicelulares bacterianas, que en el caso de un género tan
pleomórfico cómo
Legionella
les permiten sobrevivir en medios hostiles y colonizar nuevos nichos ecológicos acuáticos.
Palabras clave: Legionella pneumophila; Ecología; Evolución;
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