Algunas bacterias utilizan una especie de “arpón molecular” para eliminar a sus competidores, inyectándoles un cóctel tóxico. Investigadores de la Universidad de Basilea han descubierto que ciertas bacterias pueden protegerse de este cóctel venenoso de los atacantes, aunque esto las hace más susceptibles a los antibióticos.
Bacterias de diversas especies suelen vivir en comunidades densas, donde la competencia por el espacio y los recursos es inevitable. Para prevalecer, algunas bacterias recurren a un “arpón molecular” con el que literalmente perforan a sus rivales. Uno de estos ejemplos es la Pseudomonas aeruginosa, una bacteria común en el medio ambiente, pero también un patógeno problemático en hospitales.
Pseudomonas puede coexistir pacíficamente con otros microorganismos. Sin embargo, cuando es atacada por bacterias externas con un “nano-arpón”, construye rápidamente el suyo propio. A través de este sistema de secreción tipo VI (T6SS), inyecta al atacante su propio cóctel tóxico.
Pero, ¿cómo puede Pseudomonas contraatacar si ya ha recibido una inyección venenosa del oponente? El equipo del Prof. Dr. Marek Basler, del Biozentrum de la Universidad de Basilea, ha encontrado una respuesta y la ha publicado en la revista científica “Nature Communications”.
El ataque activa un programa de emergencia
El cóctel tóxico consiste en una mezcla de proteínas tóxicas que atacan diferentes partes de las bacterias, incluyendo enzimas que dañan la membrana celular o destruyen la pared celular protectora, e incluso otras que descomponen el material genético. “Estas proteínas tóxicas generalmente se dirigen a muchos procesos y estructuras celulares vitales”, explica Alejandro Tejada-Arranz, primer autor del estudio. “Sin embargo, Pseudomonas dispone de antídotos que neutralizan la mezcla tóxica”. Después de un ataque, Pseudomonas puede escapar de los efectos del veneno y contraatacar activamente.
Las bacterias son generalmente inmunes a las toxinas de parientes cercanos. Sin embargo, en los ataques T6SS de bacterias externas, Pseudomonas activa un programa de emergencia que inicia una variedad de medidas de protección en cuestión de segundos. “Se producen acciones concertadas destinadas a reparar los daños causados y neutralizar las proteínas tóxicas”, explica Tejada-Arranz. “Por ejemplo, las bacterias recurren a una proteína de membrana que estabiliza la envoltura celular externa dañada”.
La amplia gama de medidas hace que Pseudomonas sea resistente a las diversas toxinas de sus atacantes. Su capacidad para establecerse en comunidades bacterianas podría desempeñar un papel en infecciones problemáticas.
La resistencia tiene un costo: susceptibilidad a los antibióticos
Esta resistencia, sin embargo, tiene un precio. “Inicialmente pensamos que las bacterias que se defienden tan bien también serían menos sensibles a los antibióticos”, explica Marek Basler. “Sorprendentemente, la resistencia disminuye su resistencia a los antibióticos. Las bacterias obviamente deben hacer concesiones y no pueden protegerse contra todos los peligros al mismo tiempo”.
En comunidad, las bacterias Pseudomonas probablemente están bien preparadas: algunas están mejor protegidas contra los ataques T6SS, mientras que otras lo están contra los antibióticos. De esta manera, siempre sobreviven algunas bacterias. “Nuestro trabajo muestra que Pseudomonas tiene una variedad de mecanismos de protección diferentes”, dice Basler. “Todavía no sabemos si estos también desempeñan un papel en las infecciones humanas. ¿Ayudan estas estrategias a Pseudomonas en las comunidades bacterianas, como las que se encuentran en las infecciones? ¿Y qué significa esto para las terapias con antibióticos? Estas son preguntas que aún quedan por responder”.
El estudio, dirigido por Marek Basler, se realizó en el marco del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) “AntiResist”, cuyo objetivo es desarrollar estrategias alternativas para combatir los gérmenes resistentes a los antibióticos.
Contacto científico:
Prof. Dr. Marek Basler, Universidad de Basilea, Biozentrum, Correo electrónico: marek.basler@unibas.ch
Publicación original:
Alejandro Tejada-Arranz, Annika Plack, Minia Antelo-Varela, Andreas Kaczmarczyk, Alexander Klotz, Urs Jenal & Marek Basler.
Mechanisms of Pseudomonas aeruginosa resistance to type VI secretion system attacks.
Nature Communications (2025), doi: 10.1038/s41467-025-65777-x
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