Las células bacterianas individuales tienen poca memoria. Pero los grupos de bacterias pueden desarrollar una memoria colectiva que puede aumentar su tolerancia al estrés. Esto se demostró experimentalmente por primera vez en un estudio realizado por científicos de Eawag y ETH Zurich publicados en PNAS.
Las bacterias expuestas a una concentración moderada de sal sobreviven a la exposición posterior a una concentración más alta mejor que si no hay un evento de advertencia. Pero en las células individuales este efecto es de corta duración: después de solo 30 minutos, la tasa de supervivencia ya no depende dehistorial de exposición. Ahora dos microbiólogos de Eawag / ETH Zurich, Roland Mathis y Martin Ackermann, han informado sobre un nuevo descubrimiento realizado bajo el microscopio con Caulobacter crescentus, una bacteria ubicua en agua dulce y agua de mar.
Cuando se observa una población completa, en lugar de células individuales, la bacteria parece desarrollar una especie de memoria colectiva. En las poblaciones expuestas a un evento de advertencia, las tasas de supervivencia en una segunda exposición dos horas después de la advertencia son más altas que en las poblaciones que noexpuesto previamente. Utilizando modelos computacionales, los científicos explicaron este fenómeno en términos de una combinación de dos factores. En primer lugar, el estrés salino causa un retraso en la división celular, lo que lleva a la sincronización de los ciclos celulares; en segundo lugar, la probabilidad de supervivencia depende de la posición de la célula bacteriana individual.en el ciclo celular en el momento de la segunda exposición. Como resultado de la sincronización del ciclo celular, la sensibilidad de la población cambia con el tiempo. Las poblaciones previamente expuestas pueden ser más tolerantes a futuros eventos de estrés, pero a veces incluso pueden ser más sensiblesque las poblaciones sin exposición previa.
Martin Ackermann comenta: "Si entendemos este efecto colectivo, puede mejorar nuestra capacidad para controlar las poblaciones bacterianas". Los hallazgos son relevantes, por ejemplo, para nuestra comprensión de cómo los patógenos pueden resistir los antibióticos, o cómo el rendimiento de los cultivos bacterianosen procesos industriales o plantas de tratamiento de aguas residuales se pueden mantener en condiciones dinámicas. Después de todo, las bacterias juegan un papel crucial en casi todos los procesos bio y geoquímicos. Desde una perspectiva humana, dependiendo del proceso particular, son beneficiosas, por ejemplo sidescomponen los contaminantes o convierten los nutrientes en energía, o nocivos, especialmente si causan enfermedades. Para los investigadores, dice Mathis, se puede llegar a otra conclusión importante: "Si desea comprender el comportamiento y el destino de las poblaciones microbianas, a veces esnecesario para analizar cada celda ".
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Materiales proporcionado por EAWAG: Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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