Las “cañerías” que algunas bacterias instalan para intercambiarse nutrientes

Es bien conocido que las bacterias pueden apoyar el crecimiento de otras e intercambiar nutrientes. Sin embargo, unos científicos han descubierto ahora una nueva forma por la que las bacterias pueden alcanzar este intercambio nutricional. Han hallado que algunas bacterias pueden formar estructuras tubulares de tamaño nanométrico, a modo de cañerías entre células individuales, que permiten el intercambio directo de nutrientes.

Las bacterias viven habitualmente en comunidades ricas en especies, y frecuentemente intercambian nutrientes y otros metabolitos, con individuos de su especie y de otras. Hasta ahora, no estaba claro si los microorganismos intercambian metabolitos exclusivamente liberándolos en el entorno circundante o si utilizaban también conexiones directas entre células para este propósito. Unos científicos del Instituto Max Planck para la Ecología Química en Jena, Alemania, y las universidades de Jena (Friedrich Schiller), Kaiserslautern y Heidelberg en el mismo país, han examinado esta cuestión utilizando la bacteria Acinetobacter baylyi, que vive en suelos, y el microbio intestinal Escherichia coli. Borrando genes bacterianos del genoma de ambas especies, los científicos generaron mutantes que ya no podían producir ciertos aminoácidos, pero en cambio elaboraban mayor cantidad de otros.

En un cultivo conjunto, los dos tipos bacterianos fueron capaces de alimentarse mutuamente, compensando por tanto las citadas deficiencias inducidas. Sin embargo, la separación de los dos tipos bacterianos con un filtro que permitía el paso libre de los aminoácidos, pero que evitaba un contacto directo entre las células, abolió el crecimiento de ambos. Este experimento mostró que se necesitaba un contacto directo entre células para que se produjera el intercambio de nutrientes, y que las bacterias no se limitaban a liberar en su entorno lo que les sobraba y absorber del mismo lo que les faltaba.

Observando el cultivo conjunto bajo el microscopio electrónico, el equipo de Samay Pande, del Instituto Max Planck para la Ecología Química en Jena (y que ahora está en el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich), advirtió la presencia de estructuras que se formaron entre las cepas bacterianas, y que funcionaron como nanotubos y permitieron intercambiar nutrientes entre células. Especialmente interesante fue, sin embargo, el hecho de que solo el microbio intestinal Escherichia coli fuera capaz de formar estas estructuras y conectarse a la Acinetobacter baylyi u otras células de E. coli. La principal diferencia entre ambas especies en este aspecto es que la E. coli puede moverse activamente en medios líquidos, mientras que la A. baylyi es incapaz de desplazarse por su cuenta. Parece pues que la E. coli tiene que recorrer su entorno hasta encontrar socios adecuados y conectarse a ellos a través de nanotubos.

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