Blog académico de Fernando González Candelas

El engaño nunca triunfa o cómo entender las batallas “a sangre en garras y dientes” a escala microscópica…

Uno de los postulados básicos de la Medicina darwinista es entender nuestros cuerpos como un ecosistema en el que se desarrollan multitud de procesos ecológicos y evolutivos cuyos protagonistas son una miríada de microorganismos con los que interactuamos desde nuestro nacimiento (¿incluso antes?). La gran mayoría de estas relaciones son mutualistas: nosotros proporcionamos un entorno adecuado para su proliferación y ellos nos proporcionan acceso a algunos nutrientes, sin los cuales nuestra dieta sería incompleta, o protección frente a otros organismos.

Nuestras mucosas están permanentemente colonizadas por una microbiota (o microbioma) que hemos empezado a conocer gracias a las técnicas de secuenciación masiva que no requieren el cultivo y aislamiento de los microorganismos para su identificación (la llamada “metagenómica“). Naturalmente, situaciones patológicas de todo tipo aparecen asociadas a alteraciones de la “microbiota normal“, sin que tengamos claro cuáles de ellas son causa y cuales efecto. Otra revelación reciente, y para nada insospechada, es la gran variación que existe en la composición de esa microbiota entre individuos, aunque vayan apareciendo algunas tendencias generales (pe, obesidad).

Si una consecuencia de la colonización de estas mucosas es la protección frente a otros invasores, ¿cómo consiguen éstos vencer esa defensa y producir una infección exitosa? Una de las vías consiste en romper el equilibrio del sistema. La teoría ecológica indica que cuanto más estable es un ecosistema, lo que suele asociarse a un mayor número de especies e interacciones entre ellas, más difícil es que su persistencia se vea amenazada por la invasión de un nuevo invitado. Naturalmente, la situación cambia cuando, a consecuencia de un episodio catastrófico (p.e., un incendio en el caso de un bosque, o un desequilibrio en el pH si hablamos de una mucosa), la fauna residente es eliminada por completo, o casi…

Salmonella enterica, una bacteria responsable de numerosas infecciones gastrointestinales, induce ese tipo de catástrofe ambiental para colonizar el intestino. La catástrofe se produce en forma de respuesta inflamatoria, estimulada por la producción de ciertas proteínas, asociadas a la virulencia, que tienen un elevado coste de fabricación. Aquí radica su “talón de Aquiles”: su fabricación es costosa pero tiene un gran beneficio asociado, pues elimina los potenciales competidores y deja el nicho listo para su colonización. Sin embargo, otros organismos pueden aprovecharse de esa misma “limpieza” y colonizar el mismo nicho sin tener que soportar los costes de producción de las toxinas. Como tantas veces en la naturaleza, el engaño parece que puede ser una táctica exitosa.

Sin embargo, Salmonella ha encontrado una forma de contraatacar y evitar la proliferación de “mentirosos”. En un estudio publicado recientemente por tres grupos suizos (Diard et al. Nature 494, 353–356) los autores demuestran que la propia población colonizadora de S. enterica previene la invasión por mentirosos no productores de toxina a base de generar su propia subpoblación de aprovechados. Para tener éxito evolutivo, esta población tiene las mismas características genéticas que permiten la producción de las toxinas de virulencia, pero en ella está reprimida mediante un sistema especial de regulación de la expresión génica. Esta estrategia es “evolutivamente estable” (término adoptado por la Teoría de Juegos Evolutiva, desarrollada en los años ’70 por John Maynard Smith) lo que indica que puede derrotar en competencia a cualquier mutante que, empleando una estrategia diferente, entre en competencia con ella. Los autores del artículo, de lectura más que recomendable, demuestran su hipótesis tanto con el desarrollo de un modelo teórico como con su comprobación experimental usando un modelo de ratón.

Se puede leer un excelente comentario de este artículo, así como una reflexión interesante sobre la supuesta identidad de las colonizaciones bacterianas a partir de un único clon en el comentario de Mulder & Coombes: Infection biology: Cheats never prosper : Nature : Nature Publishing Group.

La biestabilidad de S. enterica permite la proliferación de aprovechados… (tomado de Mulder & Coombes)

 





One Response to “El engaño nunca triunfa o cómo entender las batallas “a sangre en garras y dientes” a escala microscópica…”

  1.   gonzalef Says:

    Comprobando

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