¿Cómo es posible que bacterias no resistentes a antibióticos sí lo sean al unirse entre ellas en comunidades más grandes, los biofilms bacterianos? Y, una vez formado, ¿cómo logra esta estructura viva crecer de forma continuada en el tiempo? Hasta el momento, no había respuesta a ninguna de estas dos preguntas. Ahora, un estudio publicado en Nature por Jordi García-Ojalvo, del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud de la Universidad Pompeu Fabra, y Gurol Suel, de la Universidad de California, ha logrado contestar a estas dos incógnitas con una sola respuesta: existe una relación de codependencia entre las bacterias del interior del biofilm y las de la periferia.
Tal y como se refleja en el estudio, esta doble población de bacterias es la razón por la que se incrementa la resistencia antibiótica ya que, como explica García-Ojalvo, “al atacar con agentes tóxicos, las bacterias que van a morir son las de la periferia; pasado el ataque, las bacterias del interior vuelven a regenerar el biofilm”. Haciendo un símil con una “ciudad amurallada”, el siguiente dilema que se plantearon estos investigadores era cómo atravesaba el alimento esta muralla, es decir, cómo era posible que los nutrientes llegaran a las bacterias del interior de esta estructura.
Una duda que también han respondido estos dos científicos. “Para resolver este conflicto, el biofilm se organiza de tal manera que de vez en cuando para su crecimiento, es como si respirara”, aclara García-Ojalvo. De esta manera, las bacterias de la periferia dejan de crecer, por lo que necesitan menos nutrientes, que pasan entonces al interior de la estructura para que las bacterias del centro puedan alimentarse. Con el tiempo, estas bacterias del centro producen amonio, que es utilizado por las bacterias de la periferia para seguir creciendo —ellas solas no son capaces de producir este metabolito—. Así, enfatiza este profesional, “las bacterias del centro hacen a las de la periferia adictas a ellas”. Y es gracias a este mecanismo de codependencia en el que las células del interior necesitan a las de la periferia para protegerse y las de la periferia necesitan a las del centro para obtener amonio como logran esa extraordinaria resistencia antibiótica.
Pero el estudio no se queda aquí, ya que también propone una manera de erradicar estos biofilms: dar nutrientes a las bacterias de la periferia para que no dejen de crecer y ahoguen ellas mismas a sus compañeras del interior. “Una vez muerto el centro, ya puedes atacar la periferia”, destaca este científico. El reto ahora es probar que todos estos resultados se cumplen también en bacterias patogénicas como pseudomonas, que son las que realmente afectan a los seres humanos. Para este estudio, se han utilizado bacilos utilis, bacterias no patogénicas presentes en al naturaleza. Asimismo, este descubrimiento también podría ser aplicado incluso a la desinfeccción de dispositivos clínicos.
Ya fuera del campo de las infecciones, García-Ojalvo señala la hipótesis especulativa de que este mecanismo de codependencia también esté presente en otras poblaciones celulares en crecimiento como las células tumorales o los agregados de células madre.
