Científicos del CSIC descubren que las bacterias liberan D-aminoácidos para adaptarse a los cambios ambientales

Un grupo de científicos de la Universidad de Harvard (Estados Unidos), con la colaboración de investigadores del Centro Biología Molecular Severo Ochoa del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha descubierto que las bacterias liberan D-aminoácidos, que son capaces de modular la biosíntesis del peptidoglicano --principal componente de la pared celular bacteriana-- para adaptarse a los cambios ambientales y a "condiciones adversas".

Según informa el CSIC, este estudio publicado en la revista 'EMBO' ha tomado como modelo al agente causante del cólera, llamado 'Vibrio cholerae' y señala que el mecanismo por el que los D-aminoácidos modifican la composición del peptidoglicano "está ampliamente conservado" en otros en otros tipos bacterianos. Para el CSIC, este hecho sugiere que "aunque son muchos los tipos bacterianos capaces de producir estas moléculas, son aún más aquellos capaces de responder ante ellas".

"De este modo, al menos en algunos casos, la presencia de la molécula en el medio puede representar un mecanismo por el cual las bacterias de una especie pueden modificar el comportamiento, ya sea de forma negativa o positiva, de otras especies que compartan un mismo nicho ambiental", ha explicado.

El investigador del CSIC y miembro del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa Felipe Cava ha señalado que la pared bacteriana es la primera barrera que permite a las bacterias protegerse y comunicarse con su entorno y que, por lo tanto, la regulación de la síntesis de esta envoltura celular es "fundamental" para la supervivencia de la bacteria.

"Por lo tanto, una falta de coordinación entre el ritmo de crecimiento y la síntesis del peptidoglicano supondría un riesgo letal para toda la población. La liberación de los D-aminoácidos permite que toda una comunidad bacteriana sea capaz de sincronizar su síntesis de peptidoglicano con el crecimiento celular en respuesta a los cambios ambientales", ha agregado.

Asimismo, ha concretado que en aquellas situaciones en las que deben parar su crecimiento, las bacterias liberan D-aminoácidos al ambiente, que se incorporan en la composición del peptidoglicano y, de esta forma, "toda la población de bacterias se beneficia de estos reguladores". "Este tipo de sistemas, conocidos como 'quórum sensing', en el que las bacterias liberan metabolitos reguladores al ambiente para generar un tipo de comportamiento social coordinado, suele traducirse en cambios en la exposición de los genes", ha relatado.

Sin embargo, según ha aclarado Cava, este hecho "parece ser un nuevo paradigma de regulación poblacional, ya que no se ha observado que los D-aminoácidos generen variaciones en la expresión genética". "Al contrario, parecer modular directamente la actividad las proteínas que sintetizan y modifican el peptidoglicano", ha agregado.

Finalmente, ha comentado que este trabajo, que toma como punto de partida una investigación previa de este grupo de investigadores y publicada en la revista 'Science', muestra que tanto la producción de D-aminoácidos como su incorporación a la pared bacteriana se rige por un sistema de regulación medido por estrés.