Un grupo de científicos descubrió que una mayor diversidad de las bacterias favorece su poder de aglomeración. A través de un estudio, físicos de distintos países, incluyendo Chile, ven la posibilidad de contribuir al desarrollo de antibióticos más eficientes y aprovechar el comportamiento de las bacterias para trabajar con biofertilizantes.
Los investigadores analizaron los movimientos de las bacterias y los cambios de ritmo que presentan. La publicación de la revista Soft Matter estuvo a cargo de los siguientes físicos: Dr. Rodrigo Soto, director del Núcleo Milenio y Dr. Pablo de Castro, investigador posdoctoral de la Universidad de Chile; Dr. Saulo Diles de la Universidade Federal do Pará (Brasil); Dr. Peter Sollich de la Universidad de Göttingen (Alemania) y del King’s College London (Inglaterra).
Las bacterias “nadan” en busca de nutrientes. Lo hacen en una dirección fija, pero dependiendo de las señales químicas que encuentren en el camino (que revelen que hay nutrientes en otro lugar), cambian de dirección. Por eso y para saber si la diversidad de sus movimientos jugaba algún rol en sus patrones de aglomeración, los físicos desarrollaron y simularon computacionalmente un modelo teórico para estudiar bacterias con características de movimiento distintas entre sí nadando en un canal estrecho.
“Los resultados indican que las aglomeraciones de bacterias son hasta 60% más grandes cuando no todas las bacterias cambian de dirección con el mismo período, en comparación a si lo hicieran todas de igual forma. También hemos encontrado fórmulas sencillas que predicen cuáles son los tamaños promedios de las aglomeraciones de bacterias, para cualquier nivel y estructura de diversidad”, dijo el autor Pablo de Castro, físico brasileño, investigador posdoctoral del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa (DFI-FCFM de la U. de Chile).
“En las regiones fuera de las aglomeraciones se quedan las bacterias que cambian rápidamente la dirección de sus movimientos. Mientras que las que cambian de dirección de forma más pausada, permanecen más tiempo localizadas en los bordes de las aglomeraciones, atrapando a otras bacterias en su interior, lo que genera colonias bacterianas más grande”, agregó De Castro.
También notaron que en canales anchos las bacterias pueden escapar de las aglomeraciones rápidamente. “De esta forma, descubrimos que, para canales anchos, una colonia de bacterias iguales o con diversidad se comporta de igual manera, pero en un canal estrecho las colonias diversas forman aglomeraciones más grandes”, explicó Rodrigo Soto.
El trabajo colaborativo derivó en un hallazgo que podría ayudar a mejorar el combate contra las bacterias resistentes a los antibióticos -pues estas se protegen cuando están en grupos más grandes- así como el trabajo con ellas como biofertilizantes, donde las aglomeraciones obstaculizan su buen funcionamiento.
“Solamente las bacterias en el borde del grupo (las que cambian de dirección menos seguido), tienen contacto más directo con la sustancia antimicrobiana (no así las que están dentro de la aglomeración). De esta forma se podrían diseñar antibióticos más eficientes que actúen sobre este tipo de bacterias”, aclaró Soto.
“La mayoría de las bacterias del suelo tienen tamaños micrométricos y viven en poros del tamaño de 6 micrómetros o más pequeños. Muchas de ellas actúan como biofertilizantes llevando químicos a las raíces de las plantas. La eliminación de aglomeraciones en los poros puede aumentar significativamente la eficiencia de los biofertilizantes, pues de otra forma las aglomeraciones bloquean el avance de las bacterias. Este trabajo muestra que colonias de bacterias menos diversas generan menos aglomeraciones y, por lo tanto, pueden ser más adecuadas para usarla como biofertilizantes”, dijo el investigador posdoctoral del Núcleo Milenio.
