Conversaciones con bacterias y otros mundos

El premio Princesa de Asturias de investigación Científica y Técnica recayó este año en tres científicos de gran renombre: Bonnie Bassler, Jeffrey Gordon y Peter Greenberg.

Los dos primeros, Bassler y Greenberg, son expertos en el estudio de la comunicación o «detección de quorum» (quorum sensing, en inglés) entre bacterias mediante la emisión de ciertas sustancias, y de cómo la formación de grandes grupos genera un comportamiento diferente al que tienen cuando están aisladas.

Bassler cuenta en una entrevista en este periódico las enormes posibilidades que esto abre al ser humano no solo en cuanto a lucha contra enfermedades bacterianas, sino también a la hora de utilizar a esos microorganismos en nuestro beneficio manipulando sus conversaciones. Interferir o favorecer en sus comunicaciones hace que podamos enviarles mensajes que pueden servir para inhibirlas (en el caso de la propagación de enfermedades) o favorecerlas (si queremos hacer que prosperen, como por ejemplo en la microbiota o para que fagociten contaminación).

Otro campo de investigación aún más amplio y prometedor es el modo de enviar señales que desarrollan las bacterias hacia especies diferentes, lo que multiplica las incógnitas y también las posibles utilidades.

El profesor Peter Greenberg se ha especializado en este mismo campo que su colega Bonnie Bassler. En un artículo fundamental de 1994, junto con Claiborne Fuqua y Stephen Winans, en ese momento ambos de la Universidad de Cornell , acuñaron el término mencionado, «detección de quórum» para describir el comportamiento de la bioluminiscencia autoinducida en ciertas bacterias.

Su investigación en detección de quorum llevó a Greenberg a estudiar el fenómeno de la biopelícula, que es un grupo de bacterias de alta densidad que se adhieren entre sí y a superficies y están incrustadas en una matriz extracelular. Las bacterias de las biopelículas son más resistentes a los antibióticos que las que no cuentan con ellas.

Un mundo interior

Jeffrey Gordon ha sido el pionero en el estudio del microbioma humano, el conjunto de microorganismos que habitan nuestro intestino (decenas de billones: varias veces más que el total de nuestras propias células) y su influencia en la salud humana, no solo en la nutrición, la digestión y el metabolismo (diabetes, obesidad, malnutrición) sino también en el desarrollo neurológico e inmunitario de niños y jóvenes.

Gordon utilizó ratones transgénicos para demostrar que la diferenciación de las células epiteliales intestinales estaba condicionada por señales ambientales y que la especie Bacteroides thetaiotaomicron es responsable de la producción de polisacáridos en las células del intestino.

Demostró así la importancia de las relaciones de intercambio de nutrientes entre la microbiota y el huésped. Impulsó el Proyecto Microbioma Humano, que ha permitido cifrar en unas 10.000 las especies que forman la microbiota y secuenciar el genoma de más de un centenar de ellas hasta ahora.

Más tarde se centró en el papel del microbioma en el desarrollo de enfermedades como la obesidad y la diabetes, ofreciendo un nuevo enfoque en el tratamiento de la malnutrición en niños y sus consecuencias en el desarrollo, que depende no solo de la dieta sino también de la adquisición de un microbioma sano. Por ello, propone los trasplantes de microbiota como un tratamiento innovador para mejorar el estatus nutricional de las poblaciones.

El jurado destacó las contribuciones de los científicos a nuevos enfoques «que reconocen el papel imprescindible de las comunidades de microorganismos en la vida sobre la Tierra, incluyendo la de los seres humanos».