Bonnie Bassler: «Las bacterias adaptan sus actividades dependiendo de si están rodeadas de amigos o enemigos»

Bonnie L. Bassler (Chicago, 1962) es bióloga molecular y pionera en el estudio de la comunicación entre bacterias mediante la emisión de ciertas sustancias. Bassler estudió, a partir de 1990, el fenómeno en la bacteria Vibrio harveyi y desentrañó los mecanismos moleculares del llamado quorum sensing. También descubrió que las bacterias pueden emitir y recibir otras sustancias para comunicarse entre diferentes especies y que hay una universal («el esperanto de las lenguas bacterianas» en sus propias palabras).

—¿Cómo llegó al descubrimiento de que las bacterias pueden comunicarse?

—Hacia el final de mi formación de posgrado, asistí a mi primera reunión científica. Uno de los oradores, Michael Silverman, que es el padre de mi campo de investigación, expuso los experimentos fundamentales en los que descubrió los genes y componentes del primer sistema bacteriano de comunicación entre células en una bacteria marina bioluminiscente. Mostró exactamente cómo funcionaba el sistema. Yo estaba hipnotizada. Su descubrimiento sugirió que las bacterias podrían actuar sincronizadas. ¡Nunca había oído hablar de eso y pensé que era una idea totalmente rompedora! Tuve un impulso, corrí al podio inmediatamente después de su seminario y le rogué que me aceptara como su postdoctorado. Mike Silverman dijo que sí, me uní a su laboratorio y he trabajado en este proceso desde entonces.

—¿De qué les sirve esa habilidad? Es decir, ¿cómo actúan gracias a esa comunicación?

—Actuar colectivamente permite a las bacterias realizar tareas que nunca podrían realizar si actuaran solas porque, individualmente, cada célula bacteriana es demasiado pequeña para hacer algo por sí sola. A este proceso lo llamamos «detección de quórum» y sabemos que es la norma en todo el mundo bacteriano.

—¿Esto ocurre sólo en patógenos con el objetivo de «atacar» a un individuo, o en todos ellos y con múltiples propósitos?

—Ahora entendemos que la «detección de quórum» (quorum sensing) es esencial para que las bacterias sean patógenas. Esto se debe a que se requiere una acción colectiva para que las bacterias generen infecciones con éxito y superen las defensas inmunes de sus huéspedes.

—Si hay comunicación, hay interacción. ¿Significa esto que las colonias bacterianas son capaces de resolver conflictos, sacrificar individuos por el bien de la colonia y otro tipo de interacciones que tradicionalmente se consideraban propias de especies más complejas?

—Mi grupo y otros grupos descubrimos que la «detección de quórum» no se limita a las bacterias bioluminiscentes. Más bien, demostramos que la comunicación química entre bacterias es universal. Además, cientos de genes y procesos están controlados por la «detección de quórum» en cada especie bacteriana que se ha estudiado.Mi equipo desarrolló el léxico bacteriano mostrando que las bacterias usan «palabras» químicas específicas para detectarse a sí mismas; a miembros de la familia relacionados, a bacterias no relacionadas o a organismos no bacterianos. En todos los casos, las entidades químicas que descubrimos eran moléculas completamente nuevas para la humanidad. Mostramos cómo las bacterias adaptan sus actividades dependiendo de si están rodeadas de amigos o enemigos. En nuestro trabajo más reciente, mi laboratorio descubrió que la comunicación bacteriana trasciende los límites del reino a medida que los virus y los organismos superiores, incluidos los huéspedes humanos, participan en estas conversaciones químicas.

—¿Cómo nos ayuda esto a los humanos no sólo a combatir las especies microscópicas, sino también a utilizarlas en sentido positivo, como si fuera una «granja»?

—Mi equipo demostró que la comunicación bacteriana es esencial para la virulencia en patógenos de importancia global y que la interrupción de la comunicación detiene la infección. Nuestra esperanza es que nuestra investigación haya proporcionado una forma completamente nueva de pensar sobre los microbios y, además, de combatirlos. Hoy en día, existen aplicaciones biomédicas prometedoras que interfieren con la «detección de quórum» y hacen que las bacterias virulentas sean inofensivas. Con suerte, pronto estas aplicaciones florecientes se convertirán en medicamentos que combatan las bacterias patógenas. Debido a que nuestros compuestos disruptores de «detección de quórum» apuntan al comportamiento bacteriano, no al crecimiento, nuestra noción es que estas terapias serán menos vulnerables al desarrollo de resistencia que los antibióticos tradicionales.

—¿Significa esto que podemos comunicarnos con las bacterias de alguna manera, enviarles «mensajes» que ellas puedan interpretar? ¿Quizás mensajes «equivocados» con los que manipularlos a nuestro favor, como un caballo de Troya?

—¡Sí! La esperanza es que podamos desarrollar compuestos potentes que impidan que las bacterias dañinas produzcan o detecten las moléculas de señal de comunicación natural. De ser así, estos compuestos podrían convertirse en nuevas terapias antimicrobianas. Otro de mis objetivos es desarrollar estrategias que mejoren la comunicación entre bacterias beneficiosas para lograr que los humanos, las plantas y los animales sean más saludables, y/o fabricar productos de importancia industrial o médica, y/o limpiar la contaminación, y/o mediar en el cambio climático, etc.

—Para los científicos, la barrera entre animales y plantas a menudo no está clara. Sin embargo, ¿esta comunicación se produce también en el llamado reino vegetal?

—Nunca he trabajado con plantas, por lo que no tengo información suficiente para hablar de este tema.

—Adelante qué próximos descubrimientos y aplicaciones podrían ocurrir en los próximos años.

—Mi objetivo general es transformar las investigaciones con «detección de quórum» que se limitan a sondear una sola especie bacteriana en condiciones ideales de laboratorio a investigaciones realizadas en condiciones que emulen el mundo natural de las bacterias. Mi ambición es aprender cómo funciona la «detección de quórum» en entornos que tienen complejidad espacial y temporal y/o que tienen múltiples tipos de organismos presentes, incluso de diferentes reinos (bacterias, virus y eucariotas). Es importante destacar que, como mencioné antes, se requiere «detección de quórum» para determinar la patogenicidad bacteriana y la armonía entre las bacterias beneficiosas en el microbioma. Los resultados aplicados de nuestros estudios son nuestro desarrollo de múltiples estrategias de manipulación antidetección de quórum que pueden conducir a nuevos antimicrobianos para combatir patógenos y estrategias a favor de la «detección de quórum» que mejoran el funcionamiento de las bacterias beneficiosas.