Por Antonio Martín

/DICYT

Un equipo de investigación de la Universidad de León investiga desde hace unos años la síntesis y el significado biológico de los tipos de cápsulas que emplea un bacteria, Escherichia coli. Conocida  por el brote epidémico que un serotipo produjo en Alemania y otros países europeos este año, Escherichia coli es una bacteria gram positiva que puede actuar como patógeno ocasionando un amlio rango de enfermedades en humanos. Los científicos del Área de Bioquímica y Biología Molecular tratan de conocer cómo se forma la cápsula que protege a la bacteria de ambientes agresivos tanto en el medio ambiente como en los hospedadores.

Este equipo científico ha observado a lo largo de su experiencia que la bacteria puede producir una envoltura a temperaturas idénticas a las del cuerpo del ser humano. Esta estructura defensiva, de ácido polisacárido, es muy parecida a los componentes moleculares presentes en la superficie celular de muchos tejidos humanos. De esta manera, la cápsula sirve de camuflaje frente a los mecanismos de defensa del hospedador. Como un caballo de Troya, la bacteria tiene vía libre para colonizar el organismo y desencadenar un proceso infectivo.

Una tesis doctoral redactada por Nicolás Navasa Mayo, dirigida por los profesores del área Miguel Ángel Ferrero, Honorina Martínez y Lenadro Rodríguez ha especificado ciertas condiciones de baja temperatura, además, que inciden sobre este sistema de protección bacteriana. De este modo, los científicos han demostrado que cuando las bacterias se encuentran a bajas temperaturas (menos de 20 grados) en lugar de sintetizar ácido polisacárido, se sirven de otro compuesto: el ácido colánico. Este tiene una estructura diferente y es más mucoso.

Esta otra cápsula no parece facilitar la infección al organismo humano, pero la protege de las condiciones externas. De esta manera, la bacteria resiste a diferentes condiciones, como las altas concentraciones de sales, la deshidratación o la desecación producida por determinadas condiciones ambientales. A mayores, esta envoltura permite mayores capacidades de resistencia a los agentes antibacterianos. Con ácido colánico, las bacterias se adhieren mejor a materiales como el plástico, el aluminio o el teflón, que forman parte de la cadena de producción, manipulación y envasado de alimentos y de componentes biosanitarios como implantes, catéteres o prótesis.

Conclusiones

Los resultados aparecen reflejados en la tesis doctoral titulada Polímeros capsulares bacterianos en E. coli K92: ácido colánico y ácido polisiálico. En sus conclusiones en el trabajo de doctorado, el autor subraya que dos proteínas reguladoras RcsA y RcsB son capaces de favorecer a síntesis de ácido colánico. El trabajo de investigación se realizó en condiciones de laboratorio sobre una cepa determinada de E. coli, la K92.

Las cápsulas son muy comunes en muchas baceterias. Permiten resistir a situaciones adversas provocadas por el entorno, por los sistemas de defensa de los hospedadores y por los agentes antibacterianos (como antibióticos) que se emplean para acabar con ellas. Esta capa esta compuesta por polisacáridos y varía mucho en su composición entre diferentes bacterias, por lo tanto también en sus propiedades físicas y químicas. También se organizan de diferente manera. La mayoría de las cápsulas bacterianas son de esta naturaleza. Además de proporcionar defensa, las envolturas facilitan a la célula el acceso a recursos como agua, iones o substancias nutritivas.

Las principales aplicaciones de este conocimiento generado residen en el campo sanitario. Si los científicos son capaces de evitar que la bacteria cree esta cortina de protección, se conseguirá que el microorganismo no pase desapercibido por el sistema inmune y, por lo tanto, sea destruido. Aunque no siempre interesa eliminar a determinadas bacterias. En las paredes del intestino se encuentran adheridas algunas que producen elementos beneficiosos para el organismo, actuándo como probióticos. El grupo de investigación cuenta con financiación del Ministerio de Educación y Ciencia, de la Junta de Castilla y León y de la Diputación Provincial de León