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investigación
Investigadores de la UPC descubren
cómo cooperan las bacterias para defenderse
de los antibióticos
El catedrático de Física Aplicada de la UPC en el Campus de Terrassa, Jordi García-Ojalvo, ha descubierto, junto con el investigador de la misma Universidad
Pablo Rué y un grupo de científicos estadounidenses, que las bacterias construyen grandes estructuras con células muertas para defenderse de los antibióticos
u otros agentes externos. El descubrimiento se ha publicado en la revista estadounidense Proceedings of the National Academy of Sciences y también se ha
hecho referencia a él en Science.
J
ordi García-Ojalvo y Pau Rué, investigadores del Departamento de Física e Ingeniería Nuclear de la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC),
han descubierto cómo las bacterias de la especie Bacillus subtilis se organizan en estructuras tridimensionales, denominadas biocapas o biofilms. Estas biocapas tienen una rugosidad
muy pronunciada que hace que sean impermeables a líquidos
y gases y, por tanto, impermeables también a los antibióticos
y otros bactericidas. Las rugosidades que construyen en su superficie, a partir de cúmulos de células muertas, les confiere
mucha más antiadherencia que, por ejemplo, el Teflon.
En el estudio han participado investigadores de las universidades
estadounidenses de California y Texas. El descubrimiento se ha publicado en la revista estadounidense Proceedings of the National
Academy of Sciences (PNAS). La revista Science se ha hecho también
eco de este descubrimiento con una noticia en su edición on line.
García-Ojalvo, que actualmente trabaja también con la Universidad Pompeu Fabra (UPF), afirma que “hemos podido comprobar que las bacterias crean rugosidades por acumulación de
células muertas y no vivas, como creíamos hasta ahora. Estas
arrugas son extraordinariamente altas si las comparamos con
las dimensiones de una solo bacteria. A escala humana serían
como un gran rascacielos. Son como grandes estructuras defensivas construidas con la acumulación de células que mueren
defendiendo a la comunidad.”
técnicas de LABORATORIO
Jordi Garcia-Ojalvo en su despacho.
Vencer la resistencia a los bactericidas
Las consecuencias de este descubrimiento son muy importantes porque las bacterias infectan el cuerpo humano mediante
biocapas, y la impermeabilidad de éstas las hace muy resistentes a los antibióticos. Son tan resistentes que pueden sobrevivir
a tratamientos con bactericidas, yodo e incluso a lavados de
horas con lejía. García-Ojalvo afirma que “llegar a entender
que las biocapas de bacterias logran organizarse en tres di-
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Nº 377 DICIEMBRE 2012
investigación
Un avance útil para la ingeniería
de tejidos biológicos
Además, el descubrimiento ha permitido a los investigadores
desarrollar un método para generar arrugas artificiales dentro de las biocapas del bacterias, induciendo muerte celular en
determinados puntos de la estructura. Esto podría llegar a ser
muy útil en ingeniería de tejidos biológicos.
Referencias
Detalle de biocapas en la especie Bacillus subtilis.
mensiones gracias a la muerte celular permite avanzar para
vencer su resistencia a los agentes bactericidas”.
Las biocapas de bacterias se encuentran también en las canalizaciones de agua, los implantes médicos, los pozos de petróleo, los sistemas de aire acondicionado, etc.
García Ojalvo, Rué y sus colegas estadounidenses han utilizado
para su descubrimiento técnicas de microscopia de fluorescencia, microscopia de fuerza atómica y modelos matemáticos.
• PNAS
Munehiro Asally, Mark Kittisopikul, Pau Rué, Yingjie Du,
Zhenxing Hu, Tolga Çagatay, Andra B. Robinson, Hongbing
Lu, Jordi García-Ojalvo, Gürol M. Süel (2012), Localized cell
death focuses mechanical forces during 3D patterning in a
biofilm, PNAS, 24 de septiembre 2012, doi: 10.1073/pnas.
http://www.pnas.org/content early/2012/09/19/1212429109
• Science
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/09/
a-wrinkle-in-slime-cell-deaths.html