Científicos de la Universidad Estatal de Arizona han identificado dos formas inesperadas en que las bacterias pueden propagarse sin sus habituales estructuras de flagelos. En un estudio, E. coli y Salmonella utilizan la fermentación de azúcares para crear corrientes fluidas para la migración en superficies, denominada «swashing». Un estudio separado revela una «caja de cambios» molecular en flavobacterias que controla el movimiento direccional.
Nueva investigación de la Universidad Estatal de Arizona demuestra que las bacterias poseen métodos alternativos de propulsión más allá de sus típicos flagelos, que son estructuras parecidas a látigos que normalmente permiten el movimiento. Estos hallazgos destacan la adaptabilidad de los microbios en la propagación por superficies, con posibles implicaciones para el control de infecciones. nnEn el primer estudio, liderado por Navish Wadhwa del Biodesign Center for Mechanisms of Evolution y el Departamento de Física de la ASU, los investigadores examinaron E. coli y Salmonella. Incluso con los flagelos desactivados, estas bacterias migraron por superficies húmedas fermentando azúcares como glucosa, maltosa o xilosa. Este proceso libera subproductos ácidos como acetato y formiato, generando pequeñas corrientes fluidas hacia afuera que impulsan la colonia bacteriana, un fenómeno nombrado «swashing». El estudio, publicado en Journal of Bacteriology y seleccionado como Editor's Pick, mostró que el swashing requiere azúcares fermentables y puede detenerse con surfactantes, a diferencia del enjambre impulsado por flagelos. nnWadhwa señaló: «Nos asombró la capacidad de estas bacterias para migrar por superficies sin flagelos funcionales. De hecho, nuestros colaboradores diseñaron originalmente este experimento como un «control negativo», lo que significa que esperábamos que, una vez sin flagelos, las células no se movieran». Agregó: «Pero las bacterias migraron sin reparos, como si nada estuviera mal, lo que nos llevó a una búsqueda de varios años para entender cómo lo hacían». nnEste mecanismo podría explicar la colonización bacteriana de dispositivos médicos, heridas, equipos de alimentos y sitios corporales como el moco o el tracto urinario, donde predominan entornos húmedos ricos en azúcares. Ajustar factores como el pH o los niveles de azúcar podría limitar dicha propagación. nnEl segundo estudio se centró en flavobacterias, que se deslizan usando el sistema de secreción tipo 9 (T9SS), una cinta transportadora molecular parecida a una moto de nieve. Una proteína llamada GldJ actúa como un selector de marchas, invirtiendo la dirección del motor de antihorario a horario cuando se altera, permitiendo una navegación precisa. Publicado en mBio, la investigación fue realizada por Shrivastava del Biodesign Center for Fundamental and Applied Microbiomics, Biodesign Center for Mechanisms of Evolution y la School of Life Sciences de la ASU. nnShrivastava afirmó: «Estamos muy emocionados de haber descubierto un extraordinario sistema de nanoengranajes de doble rol que integra un mecanismo de retroalimentación, revelando una moto de nieve biológica controlable y mostrando cómo las bacterias ajustan con precisión la motilidad y la secreción en entornos dinámicos». nnEl T9SS influye en la salud de forma variable: en el microbioma oral, se vincula a la enfermedad de las encías, inflamación, enfermedades cardíacas y Alzheimer; en el intestino, protege anticuerpos, ayudando a las defensas inmunes y vacunas. Ambos estudios subrayan la necesidad de estrategias dirigidas al metabolismo o sistemas moleculares, más allá solo de los flagelos, para frenar infecciones y biofilms.
