Las bacterias son artistas de la supervivencia: cuando se alimentan, se multiplican rápidamente, aunque también pueden sobrevivir a períodos de hambre. Pero, cuando crecen demasiado rápido, su capacidad para sobrevivir se ve obstaculizada, según estudios de un equipo de investigación de la Universidad Técnicade Munich TUM en E. coli se muestran bacterias. Los resultados podrían ayudar a aumentar la eficacia de los antibióticos.
"La aptitud de las bacterias es más compleja de lo esperado", explica Ulrich Gerland, profesor de teoría de biosistemas complejos en la Universidad Técnica de Munich. El físico ha estado estudiando las estrategias de supervivencia de E. coli bacterias durante varios años.
Los organismos unicelulares, que se conocen con el nombre latino Escherichia coli y apoyan la digestión en el intestino grueso de los mamíferos, son un organismo modelo popular. Facilitan las investigaciones sobre la forma en que los seres vivos pueden adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes.
Sobrevivir tiempos difíciles
"Sabemos desde hace algún tiempo que la aptitud biológica depende de dos cosas: la tasa de crecimiento cuando hay alimentos disponibles y la capacidad de sobrevivir a períodos de deficiencia de nutrientes", explica el científico. "Lo que no estaba claro es cómo estos dos factores sonrelacionado."
Por primera vez, Gerland y su equipo han investigado sistemáticamente hasta qué punto el crecimiento rápido o lento influye en la supervivencia de E. coli Bacterias: "Resulta que los cambios en las condiciones de crecimiento tienen un impacto directo en las tasas de mortalidad. Estos siguen una ley simple: las bacterias mejor nutridas y de crecimiento más rápido son las primeras en morir cuando se les priva de alimentos".
Bacterias grasas - mala condición física
Entonces, una buena dieta es mala para la aptitud de las bacterias. ¿Pero por qué? Para encontrar una respuesta a esta pregunta, los investigadores de TUM llevaron a cabo una serie de experimentos: Primero, cultivos de E. coli a las bacterias se les proporcionaron soluciones nutritivas con diferentes composiciones.
En el segundo paso, los organismos unicelulares se sometieron a una dieta cero. Durante todo el período, los científicos examinaron si las células se multiplicaron y con qué rapidez y cuánto tiempo sobrevivieron.
La lucha por la supervivencia
La investigación mostró que, independientemente de lo bien o mal alimentadas que fueran, las bacterias dejaron de reproducirse cuando se les privó de alimentos. En esta "fase de mantenimiento", los organismos luchan por sobrevivir. Todas las fuentes de energía disponibles, por ejemplo, larestos celulares de bacterias muertas: se utilizan para mantener el metabolismo.
En esta situación extrema, muchas células mueren de hambre en unos pocos días. Sin embargo, la tasa de muerte es particularmente alta entre las que crecen rápidamente E. coli bacterias. "Están preparadas para un crecimiento rápido y desperdician recursos energéticos. Esto conduce a su desaparición durante la fase de hambre", explica Gerland.
Resulta que las bacterias que se alimentan abundantemente tienen una mayor necesidad de energía, como lo demuestran los experimentos posteriores. Sobrevivir a tiempos de escasez es más difícil para los organismos con un alto consumo de energía. "posible reproducción ", dice Gerland." La aptitud biológica que es crucial para la supervivencia de una especie se basa en un equilibrio entre el crecimiento y la supervivencia ".
Terapia antibiótica con zanahoria y palo
Los resultados de la investigación pueden tener aplicación en el futuro, por ejemplo, para mejorar el efecto de los antibióticos: "Si se aplica el principio de la zanahoria y el palo, se podría estimular el crecimiento de bacterias intestinales al consumir un plato dulce. Esto debilitaría las bacterias si un antibióticocontra una infección intestinal ", explica Gerland. Sin embargo, todavía es demasiado pronto para recomendaciones concretas. Será necesario realizar más investigaciones.
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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