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Bacterias:
CUCHICHEO, ESTRÉS Y MUERTE
VIRGINIA MENDOZA GUZMÁN
Facultad de Ciencias Químicas/Universidad Autónoma de Chihuahua
E
staba haciendo una revisión bibliográfica que me ayudara a escribir lo que debía ser la
introducción de mi trabajo de titulación y me encontré con una serie de
temas que alborotaron mis entendederas,
por lo que me atrevo a compartir con los lectores de esta revista estos interesantes temas.
Me enteré de que, para tomar decisiones, las
bacterias verifican el quórum en el entorno, y eso
lo tuve que leer y releer varias veces para comprender lo que significa “quórum” en el contexto
del crecimiento microbiano. Seguí leyendo y me
encontré que para que las bacterias pudieran “sentir” el número en que sus congéneres se encuentran, tienen sentidos como ojos o como oídos en
sus membranas; los científicos les llaman receptores, los que describen como proteínas de membrana, cuya función es recoger las señales que
cada una de las bacterias emite.
Luego me doy cuenta de que se refieren a
señales químicas, pequeñas moléculas denominadas autoinductores, que funcionan como “votos”
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contables por los “funcionarios de casilla” que cada
bacteria tiene sobre su membrana en forma de receptores, y cuando se completa el quórum se produce la
respuesta bacteriana, que es de tipo genético; es decir,
se enciende la traducción de un grupo de genes que
transcriben proteínas con funciones bien específicas y
definidas. Entre estas funciones se han reconocido el
desarrollo de la pudrición blanda de los vegetales, el
deterioro de los alimentos, la resistencia ante diferentes tipos de estrés como el desarrollado por frío, calor,
oxidativo y otros, y en muchas ocasiones parte de la
respuesta es el aumento de la virulencia sobre el huésped. Lo que dicen los científicos es que los genes blancos, indispensables para la respuesta bacteriana, son
vecinos muy próximos en el genoma de los genes que
expresan la virulencia.
También leyendo me enteré que las bacterias eran
capaces de desarrollar resistencia ante condiciones de
estrés, así que busqué información y me encontré que,
igual que cualquier ser vivo, sufren por condiciones que
les causan estrés, como la refrigeración, la aplicación
de altas temperaturas, condiciones ácidas, alta concentración de sal y la presencia de antibacterianos en su
medioambiente. Y el tema me pareció muy interesante, pues quienes trabajamos en el área de los alimentos
siempre estamos luchando contra los microorganismos
que encontramos en ellos y en el ambiente de procesamiento de los alimentos.
También me enteré que las bacterias son tan resistentes que, cuando son sometidas a un estrés subletal
(aquel que no llega a causar la muerte) se fortalecen,
volviéndose más resistentes ante condiciones más severas. Por ejemplo, si se procesa un alimento en un
ambiente con 4° C, algunas de las bacterias que lo alcanzan ya se han adaptado a vivir a esa temperatura
mediante mecanismos genéticos, produciendo proteínas con capacidad de protegerlas del frío, al grado que
aún cuando los alimentos sean refrigerados a una temperatura entre 1 y 2° C, una proporción de la población
microbiana logra sobrevivir, e introduce el riesgo que
involucra su desarrollo. También si el ambiente de procesamiento está constantemente sometido a tratamiento
con agentes antimicrobianos, las bacterias son capaces de desarrollar resistencia ante estos compuestos,
aumentando su resistencia térmica, que queda evidenciada por el desarrollo bacteriano después del tratamiento térmico.
Por ejemplo, en el caso de estrés térmico, la protección llega con la síntesis de proteasas y proteínas
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denominadas “chaperonas”; las primeras contrarrestan la acumulación de proteínas que han sido desnaturalizadas irreversiblemente, degradándolas, en tanto que
las chaperonas, como su nombre lo indica, cuidan, verifican y controlan que las proteínas que también han
sido desnaturalizadas y que por eso pierdan su conformación nativa, vuelvan a plegarse correctamente y de
esta manera pueden renaturalizarse y recuperar su
capacidad biológica.
Otro aspecto muy interesante es la llamada “resistencia cruzada”, que está descrita como una resistencia diferente del tipo de estrés aplicado; es decir, si el
estrés aplicado es una elevada osmolaridad generada
al reducir la Aw de un alimento (lo cual se podría lograr
aumentando la concentración de sal en el producto),
esto produce un aumento de la resistencia osmofílica,
produciendo al mismo tiempo el aumento de la resistencia térmica. La respuesta bacteriana ante esta situación es la síntesis de compuestos llamados osmolitos,
que permiten ligar agua para resistir los cambios de
Aw, pero que tienen también la capacidad de volver
más resistente a la bacteria frente a temperaturas elevadas, a las cuales no podría resistir sin la experiencia
previa de la adición de sal.
Así que las bacterias reaccionan como nosotros
los humanos, nos volvemos resistentes a las elevadas
temperaturas si vivimos en Hermosillo y resistimos los
10° C bajo cero cuando vivimos en Chihuahua.
Y todavía no me repongo, ¿las bacterias hacen
como que están muertas? Y lo tengo que pensar con
cuidado para creer que lo que dicen los libros de ellas,
¡es cierto! Si observamos por el microscopio una sola
bacteria, no podemos decidir si está viva o está muerta, la única forma de saberlo es inocularla en un medio
que contenga todas las sustancias que nutricionalmente
necesita y esperar a que el crecimiento se haga visible.
Así que el crecimiento de las bacterias no se mide con
el aumento de masa corporal o del tamaño individual,
la forma en que los microbiólogos miden el crecimiento
o desarrollo bacteriano es el aumento en el número de
ellas, que se revela con el conteo en un medio de cultivo.
Los microbiólogos establecen que un material está
libre de bacterias si no logran hacerlas crecer en un
medio de cultivo rico en nutrientes, pero me entero de
que si las bacterias han sido sometidas a un estrés severo aunque subletal, como temperaturas elevadas o
condiciones de frío, presencia de antimicrobianos, aplicación de radiaciones u otros métodos de control, es
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posible que al ser colocadas en un medio óptimo para
su crecimiento no crezcan, aún cuando sigan vivas, aunque los microbiólogos no puedan probar que lo están.
Entonces se dice que las bacterias se encuentran en
un estado denominado como “viable pero no cultivable”, es decir, vivas pero sin capacidad de reproducirse. Y traducido: no detectables. Pero si se enriquece el
medio de cultivo y no se utiliza ningún reactivo selectivo, pueden ser “convencidas” de que su mundo ha cambiado y que su medio ambiente se ha vuelto muy bueno, de tal modo que ganan “confianza” y se reponen
volviendo a entrar en estado vegetativo, recuperando
su capacidad de reproducirse.
Y surgen las preguntas: ¿qué les sucede? ¿por qué
pierden su capacidad de reproducirse? y, ¿cómo se recuperan? Y los que saben lo explican describiendo que
las bacterias enfocan todas sus rutas metabólicas con
un solo objetivo: su gasto de energía y todos sus sistemas están orientados en camino de la recuperación individual, y una vez logrado esto vuelven a multiplicarse, volviéndose visibles a las técnicas de recuento de
laboratorio.
Todos estos hallazgos en la literatura me hacen pensar en la forma en que visualizamos a las bacterias.
Son seres vivos que son afectados por el estrés medioambiental, que obedecen a la ley del alimento, “crecemos cuando hay alimentos y no lo hacemos en época
de penuria alimenticia”; además son capaces de tomar
decisiones que afectan a los clanes bacterianos, estableciendo alianzas (simbióticas) con otras familias o
cepas para protegerse ante condiciones adversas, ocultándose en forma de vivos-pero-sin-reproducción o formando películas protectoras que les faciliten la sobrevivencia.
Una de las posibilidades que actualmente se encuentran en desarrollo, en relación con los hallazgos
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del quorum sensing, es la búsqueda de nuevas formas
de controlar a los microorganismos, ya que requieren
de las señales de quórum para producir los factores de
virulencia en respuesta a la asociación con el hospedero; la ruta de señalización es el blanco para el diseño
de los inhibidores de las señales (autoinductores) que
actuarían como antibióticos; ya en ausencia de las señales no podrían generarse los mecanismos de virulencia o de ataque microbiano a los alimentos; en tanto
que la identificación del aumento de la resistencia
bacteriana y de la resistencia cruzada son datos importantes a considerar cuando se trata de llevar a cabo el
control de la población microbiana. El estado de viable
pero no cultivable es un tema importante, especialmente
cuando se trata de alimentos listos para consumir, ya
que no requieren de ningún tipo de procesamiento preliminar, sobre todo aquellos que son almacendos en frío
y la bacteria que nos ocupa es un psicrótrofo que es
capaz no solo de sobrevivir sino de crecer y reproducirse en temperaturas de refrigeración, y la ausencia
de su detección nos podría dar una confianza que finalmente resulta falsa. Así que es indispensable aplicar
metodologías que nos permitan detectar su presencia.
Revisión bibliográfica
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