Un nuevo estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalén arroja luz sobre cómo el movimiento bacteriano influye en la propagación de la resistencia a los antibióticos.
por la Universidad Hebrea de Jerusalén
Dirigido por los profesores Sigal Ben-Yehuda e Ilan Rosenshine, del Departamento de Microbiología y Genética Molecular, la investigación revela una conexión directa entre la rotación de los flagelos bacterianos (estructuras utilizadas para el movimiento) y la activación de genes que permiten a las bacterias transferir ADN entre sí.
Este proceso, conocido como conjugación bacteriana, es un mecanismo clave mediante el cual las características genéticas, en particular la resistencia a los antibióticos, se comparten entre las poblaciones bacterianas. Si bien la conjugación se ha asociado tradicionalmente con la adhesión de las bacterias a superficies sólidas, el equipo investigó pLS20, un plásmido conjugativo ampliamente distribuido en las especies de Bacilli, que se comporta de forma diferente. El estudio demuestra que en entornos líquidos, donde las bacterias dependen del movimiento para desplazarse, la rotación de los flagelos actúa como una señal mecánica que activa un conjunto de genes necesarios para la transferencia de ADN.
Los investigadores descubrieron que esta señal desencadena la expresión génica en un subconjunto específico de células donantes, que posteriormente forman agrupaciones con las bacterias receptoras. Estas agrupaciones multicelulares estrechan el contacto entre ambos tipos de células, facilitando la transferencia de material genético.
Es importante destacar que el estudio demuestra que no solo la presencia de flagelos, sino también su capacidad de rotación, es crucial. Cuando se interrumpió la rotación flagelar, ya sea genéticamente o al aumentar la viscosidad del medio circundante, la actividad de conjugación disminuyó significativamente. Esto sugiere que la motilidad bacteriana no solo es importante para el movimiento, sino que también sirve como señal mecanodetectora para el intercambio genético.
«Nuestro estudio plantea una novedosa idea de que la sincronización de la transferencia de ADN con el estilo de vida móvil bacteriano proporciona al plásmido la ventaja de propagarse a nichos ecológicos remotos», afirmó el profesor Sigal Ben-Yehuda.
Estos hallazgos aportan información valiosa sobre cómo los elementos genéticos móviles se sincronizan con la fisiología del huésped para mejorar su propia transmisión. Comprender estos mecanismos podría contribuir al desarrollo de nuevas estrategias para limitar la propagación de la resistencia a los antibióticos , un importante problema de salud pública.
La investigación se publica en The EMBO Journal .
Más información: Saurabh Bhattacharya et al., La rotación flagelar facilita la transferencia de un plásmido conjugativo bacteriano, The EMBO Journal (2024). DOI: 10.1038/s44318-024-00320-0
