Bactèries: memòria col·lectiva

30 abril, 2016 per a Consultori, General

bacteriesUn estudi realitzat a Suïssa ha demostrat que els bacteris tenen una memòria col·lectiva que dura més que la dels bacteris individuals. Si es les s’entrenava amb un estrès salí moderat, a nivell col·lectiu sobrevivien millor a un estrès major aplicat dues hores després. A nivell individual, en canvi, la memòria només durava mitja hora.
Les cèl·lules bacterianes individuals tenen poca memòria. Però els grups de bacteris poden desenvolupar una memòria col·lectiva que pot augmentar la seva tolerància a l’estrès. Això ha estat demostrat experimentalment per primera vegada en un estudi publicat a PNAS, realitzat per científics de l’Institut Federal Suís de Ciència i Tecnologia Aquàtica, EAWAG, i de l’Escola Politècnica Federal de Zuric (ETH).

Ara, dos microbiòlegs de EAWAG / ETH Zuric, Roland Mathis i Martin Ackermann, han informat d’un nou descobriment realitzat sota el microscopi amb Caulobacter crescentus, un bacteri ubiqua en aigua dolça i aigua de mar.

Els bacteris exposades a una concentració moderada de sal sobreviuen millor a l’exposició posterior a una concentració més alta que si no hi ha un esdeveniment d’advertència. No obstant això, en les cèl·lules individuals aquest efecte és de més curta durada.

Quan s’observa una població sencera, en lloc de cèl·lules individuals, els bacteris semblen desenvolupar un tipus de memòria col·lectiva. En les poblacions exposades a un esdeveniment d’advertència, les taxes de supervivència a una segona exposició dues hores després de l’advertència són més altes que en les poblacions no exposades anteriorment. En els bacteris individuals, en canvi, aquest efecte dura només mitja hora.

Usant models computacionals, els científics expliquen aquest fenomen en termes d’una combinació de dos factors. En primer lloc, l’estrès salí provoca un retard en la divisió cel·lular, que condueix a la sincronització dels cicles cel·lulars; en segon lloc, la probabilitat de supervivència depèn de la posició de la cèl·lula bacteriana individual en el cicle cel·lular en el moment de la segona exposició.

Sincronització

Com a resultat de la sincronització del cicle cel·lular, la sensibilitat de la població canvia amb el temps. Les poblacions exposades anteriorment poden ser més tolerants a esdeveniments futurs d’estrès, però de vegades poden fins i tot ser més sensibles que les poblacions sense exposició prèvia.

Martin Ackermann comenta, a la nota de premsa de EAWAG: “Si entenem aquest efecte col·lectiu, pot millorar la nostra capacitat de controlar les poblacions de bacteris”. Els resultats són rellevants, per exemple, per a la nostra comprensió de com poden els patògens resistir als antibiòtics, o de com es pot mantenir en condicions dinàmiques el rendiment dels cultius bacterians en els processos industrials o les plantes de tractament d’aigües residuals.

Al capdavall, els bacteris tenen un paper crucial en gairebé tots els processos bio i geoquímics, explica la nota. Des d’una perspectiva humana, depenent del procés particular, o bé són beneficiosos -per exemple, si descomponen els contaminants o converteixen els nutrients en energia-o perjudicials, especialment si causen malalties.

Font: Investigación y Desarrollo, Tecnica 21