El “truco” de supervivencia de bacterias de la Puna andina podría inspirar cremas reparadoras de la piel

Un equipo de científicos ha logrado describir un grupo de proteínas que son clave para que tres tipos de bacterias sobrevivan a las condiciones no aptas para la vida humana que se presentan en las altas latitudes de la Puna andina. El hallazgo podría tener aplicaciones tan diversas como cremas reparadoras después de la exposición solar o la producción industrial de alimentos.

Las bacterias estudiadas en lo que los investigadores describen como “el ambiente más irradiado del planeta” pertenecen a la categoría de los llamados microorganismos “extremófilos”, porque tienen la capacidad de resistir altos niveles de rayos ultravioletas (UV), sequedad, presión atmosférica y alcalinidad, así como temperaturas extremas, metales pesados y metaloides como arsénico.

“Debido a la versatilidad metabólica, los extremófilos se consideran una fuente potencial para la creación de nuevos procesos biotecnológicos para la industria y otros sectores”, indicó a la Agencia CyTA-Leloir la directora del estudio, la doctora Virginia Albarracín, directora del Centro Integral de Microscopía Electrónica (CIME), que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Tucumán (UNT) en Argentina.

Albarracín y colegas estudiaron cepas de tres microorganismos aislados de ambientes de la Puna que superan los 3570 metros de altitud: Nesterenkonia sp. Act20, Exiguobacterium sp. S17 y Acinetobacter sp. Ver3. En particular, se concentraron en analizar in vitro su resistencia frente a condiciones extremas, especialmente la función de los sistemas moleculares y fisiológicos que las protegen de la masiva radiación UV.

“Lo que encontramos fue fascinante”, afirmó Albarracín. “Las bacterias tienen un sistema muy complejo, sofisticado en distintos niveles, para desplegar respuestas de defensa frente a la radiación”, afirmó la líder del Laboratorio de Microbiología Ultraestructural y Molecular del CIME.

Los investigadores lograron describir con una minuciosidad sin precedentes el paso a paso del proceso microbiano de resistencia.  Una vez que llega el estímulo lumínico, los receptores de luz activan reacciones de defensa: son capaces de tolerar más el daño y evitan la exposición mediante sistemas de “pantalla solar”, como pigmentos u otras sustancias químicas.

Bacterias como las examinadas en la nueva investigación.(Foto: Agencia CyTA-Fundación Leloir)

“Por otro lado, activan sistemas de reparación mediante una batería completa de distintos genes que, como en un concierto, se prenden y apagan de forma altamente coordinada y eficiente para reparar y recambiar las moléculas dañadas, principalmente el ADN”, destacó Albarracín, quien también es investigadora del Laboratorio de Investigaciones Microbiológicas de Lagunas Andinas (LIMLA) de la Planta Piloto de Procesos Industriales y Microbiológicos (PROIMI-CONICET).

El LIMLA, liderado por la coautora del trabajo doctora María Eugenia Farias, investiga y resguarda el cepario más grande de extremófilos de la Puna y todo su potencial biotecnológico.

Las enzimas tradicionales –que se emplean en la producción de alimentos y en otros procesos industriales- acostumbran a funcionar bien solo en condiciones moderadas de acidez, temperatura o salinidad, y se alteran en condiciones más extremas. “Las bacterias que estudiamos nosotros tienen enzimas muy resistentes que podrían ser más eficaces en procesos industriales”, destacó la científica de Tucumán.

Por otro lado, estudiar enzimas que reparan ADN tiene aplicación para lo que se llama la “fotoprotección inteligente”.

“Se podrían desarrollar cremas que permitan la fotorreparación de la piel, es decir, reparar las alteraciones del ADN producidas por la exposición a la radiación solar”, afirmó Albarracín, quien destacó la necesidad de que la ciencia cuente con mayor apoyo para poder avanzar en líneas de investigación que pueden traducirse en servicios útiles para el desarrollo del país.

Del trabajo, publicado en la revista “Photochemistry and Photobiology”, también participaron María Eugenia Farías, Luciano Raúl Portero, Daniel Alonso‐Reyes y Federico Zannier, de PROIMI- CONICET; Martín Vázquez, del Instituto de Agrobiotecnología de Rosario (INDEAR); y Wolfgang Gärtner, de la Universidad de Leipzig, en Alemania. (Fuente: Agencia CyTA-Fundación Leloir)