Los investigadores no han tenido claro cómo se forman y liberan las bacterias ciertos componentes extracelulares implicados en la adhesión celular y las estructuras multicelulares que también contribuyen a la resistencia a los antibióticos. Sin embargo, un estudio reciente de un equipo multinacional de investigadores identificó un fenómeno previamente desconocido, la lisis celular explosiva,como crucial en la producción de vesículas de membrana y formación de biopelículas. El estudio se informó en Comunicaciones de la naturaleza .
Las vesículas de membrana son pequeñas esferas que se desarrollan a partir de membranas bacterianas y contienen una mezcla de proteínas, ADN y ARN. Son importantes para la virulencia de la bacteria, su capacidad de causar enfermedades, ya que desempeñan papeles vitales en la invasión,secreción y señalización. También contribuyen a la formación de biopelículas, las viscosas estructuras tridimensionales que se forman cuando las bacterias se adhieren a superficies húmedas como dientes o heridas. El ADN extracelular e es una organización estructural clave de las biopelículas, pero fueno se sabe cómo se liberan ciertas proteínas estructurales o eDNA.
Para responder a esto, los investigadores utilizaron microscopía de células vivas de la bacteria patógena Pseudomonas aeruginosa para revelar que las células cambiaron rápidamente de forma redonda a redonda y explotaron. "Las células pierden su integridad estructural en 5-10 segundos", autor correspondienteCynthia Whitchurch, de la Universidad Tecnológica de Sydney, explica, "y la explosión libera contenido celular que incluye ADNc, proteínas y fragmentos de membrana en el entorno".
Utilizando microscopía de súper resolución para seguir las explosiones, encontraron una observación sorprendente descrita por la primera autora Lynne Turnbull: "Observamos que los fragmentos de membrana producidos por la explosión de bacterias se enroscaban para formar vesículas de membrana que capturaban el eDNA y otros componentes celulares liberados por elexplosión."
Masanori Toyofuku, co-corresponsal y coprimer autor de la Universidad de Tsukuba y la Universidad de Zurich, explica que "esto era completamente inesperado ya que hasta ahora se pensaba que se formaban vesículas de membrana bacteriana a partir de protuberancias membranosas en la superficie celular".
El equipo descubrió que las explosiones son causadas por una enzima Lys utilizada por virus que infectan bacterias fagos y elementos similares a los fagos para romper la pared celular de sus huéspedes. Utilizando una cepa bacteriana mutante incapaz de producir Lys,descubrió que la enzima era necesaria para producir ADNc y vesículas de membrana.
A través de una serie de experimentos, el equipo también demostró que la exposición de las células a diferentes formas de estrés, como antibióticos o agentes que dañan el ADN, estimulaba la expresión del gen que codificaba Lys e inducía una lisis celular explosiva ". Esto demuestra que la bacteria"La respuesta de SOS desencadena una lisis celular explosiva en respuesta a condiciones ambientales desfavorables ", dice el co-corresponsal Leo Eberl, de la Universidad de Zurich.
Este mecanismo puede permitir que las bacterias liberen factores celulares importantes para el uso de las comunidades bacterianas como bienes públicos, y el conocimiento de su control podría usarse para interferir con la formación de biopelículas de bacterias patógenas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Tsukuba . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :