Los fabricantes de medicamentos espían las señales de las bacterias

Hace unos diez años, una cena a la luz de las velas en Winchester (EE UU) quedó arruinada cuando el marido vio que su ensalada de cangrejo emitía luz verde. La causa de este y otros casos de productos marinos que brillan, dados a conocer por la agencia estadounidense para alimentos y medicamentos (FDA), son unas bacterias marinas luminiscentes. Aunque rara vez tropieza uno con estos microbios, los científicos llevan décadas estudiándolos. Ahora sus hallazgos podrían conducir a nuevos medicamentos para combatir algunas de las enfermedades más letales.

Los científicos han descubierto que muchos de estos tipos de microbios no brillan cuando están solos, sino únicamente cuando varios de ellos se juntan. Esto indica que las bacterias, que durante mucho tiempo se pensó que eran agentes solitarios, tienen un sistema de comunicaciones que les permite determinar cuántas de ellas hay. El sistema se denomina detección de quorum porque permite a las bacterias determinar si hay el número necesario de ellas para ponerse a trabajar. Los científicos han averiguado en los últimos tiempos que la detección de quorum, descubierta hace más de 20 años en las bacterias luminiscentes, está también presente en muchas otras bacterias, incluso en agentes patógenos mortales, que no emplean ese sistema de señales para decidir cuándo iluminarse, sino para liberar toxinas.

Matones

Las bacterias son como esos matones que se niegan a pelear a menos que su pandilla esté cerca para echar una mano. Un ataque a cargo de un número reducido de bacterias sólo serviría para alertar al sistema inmunológico del anfitrión, que se libraría de ellas. Por eso las bacterias procuran quedar fuera del radar hasta que hay un número suficiente como para atacar.

Si se pudieran desarrollar fármacos para alterar este sistema de comunicaciones, se podría engañar a las bacterias y hacerles creer que están solas. En lugar de matar a las bacterias, como hacen muchos antibióticos, estos fármacos sólo las amansarían hasta que el sistema inmunológico del cuerpo pudiera eliminarlas. 'Si alteramos el sistema de mando y comunicaciones, el ejército no será más que un grupo de individuos, con lo que se puede luchar mejor contra él', dice Douglas G. Storey (Universidad de Calgary), que intenta combatir las infecciones bacterianas que atormentan a la gente con fibrosis quística.

Atacar las comunicaciones bacterianas es uno de los muchos métodos que se siguen para desarrollar nuevos fármacos, una importante prioridad sanitaria, porque muchos agentes patógenos se han vuelto resistentes a los antibióticos. Uno de los motivos es que las bacterias que sobreviven a los antibióticos se reproducen hasta que toda la población se vuelve resistente. Al menos en teoría, es posible que los fármacos que interfieren en la detección de quorum no generen resistencia porque no matan a las bacterias.

Los investigadores han formado algunas empresas en los últimos años para intentar aprovechar la detección de quorum, pero es probable que pasen varios años antes de que surja algún medicamento nuevo. Y los escépticos afirman que intentar amansar bacterias peligrosas es arriesgado porque podrían ser capaces de multiplicarse; si el efecto del medicamento se pasara, se volverían virulentas otra vez y más.

Aunque la detección de quorum no conduzca a nuevos medicamentos, está obligando a los científicos a reconocer que las bacterias son mucho más sutiles de lo que creían. Se ha descubierto que la detección de quorum interviene en numerosos procesos, como determinar en qué momento las bacterias intercambian genes o liberan antibióticos para combatir otras bacterias u hongos.

Hay pruebas de que las bacterias Pseudomonas aeruginosa, que infectan los pulmones de los enfermos de fibrosis quística, forman biopelículas. Y las biopelículas también causan daños al cuerpo. Si se bloqueara la detección de quorum, se podría evitar la formación de biopelículas.

La detección de quorum funciona así: las bacterias producen moléculas que posteriormente envían como señales a su entorno; también tienen sensores para detectar esas moléculas. Si hay pocas bacterias -o aunque haya muchas, pero desperdigadas- la concentración de las moléculas de señalización, también llamadas autoinductores, seguirá siendo escasa. Pero cuando muchas bacterias están en un espacio pequeño, la concentración de las moléculas de señalización aumenta y los sensores lo detectan.Para luchar contra las infecciones, algunos científicos buscan moléculas que se adhieran a los sensores bacterianos y bloqueen las señales moleculares para evitar que las bacterias se vuelvan violentas. Otro método consiste en ampliar la detección de quorum -en vez de evitar que las bacterias se detecten unas a otras- y obligarlas a enseñar sus cartas cuando todavía son pocas.

Hasta el momento, se ha demostrado que la detección de quorum se da dentro de la misma especie. Pero parece que también existe un sistema de comunicación entre especies distintas.