Luminiscencia: alcanzando el quórum necesario para brillar

R. H. González.

Cátedra de Microbiología Industrial y Biotecnología, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires. Junín 956 - 6º piso (1113) Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina.
E-mail: rgon@ffyb.uba.ar

Las bacterias marinas Vibrio fischeri y Vibrio harveyi (Figuras 1-3) sirvieron de punto de partida para el estudio del fenómeno de luminiscencia y su regulación. Si bien este fenómeno implica un gasto de recursos energéticos considerable, su generación resulta ventajosa para estas bacterias gram-negativas. Al vivir en simbiosis dentro de órganos luminosos en el calamar Euprymna scolopes (donde alcanzan una densidad de 10¹¹ células/ml), las bacterias se favorecen con la disponibilidad de nutrientes que ofrece esta relación. El estudio de la regulación del proceso de luminiscencia llevó a la descripción de los sistemas de quórum sensing o sensores de población. Este sistema es utilizado tanto por Vibrio como por otras bacterias gram-negativas para la regulación de la expresión de genes responsables no sólo de la luminiscencia sino también de diversas características fenotípicas, entre las que se puede contar la producción de factores de virulencia. Como característica notable, la regulación por quórum consiste en el montaje por parte de las células bacterianas de una respuesta fisiológica coordinada frente a un estímulo de naturaleza única como es la propia densidad celular. Para percibir esta característica, las bacterias no poseen mecanismos complejos como en el caso de las células eucariotas (por ejemplo: inhibición por contacto), sino que dedican una molécula señal extracelular a modo de "voto" (una bacteria, un voto). A medida que la población se incrementa, aumenta también el número de "votos válidos", y al llegar a una densidad crítica determinada, se produce una inducción generalizada y coordinada de los genes regulados bajo este sistema en toda la población (de allí su denominación de quórum: "número de representantes necesarios para que las decisiones tomadas por un cuerpo legislativo sean válidas"). Actualmente, la presencia de genes regulados por quórum se extiende a numerosos géneros de bacterias gram-positivas y gram-negativas. En los casos en que la producción de factores de virulencia específicos como hemolisinas, toxinas y proteasas extracelulares (por ejemplo: Pseudomonas aeruginosa) se encuentra bajo control de sistemas de quórum, es posible modular la respuesta y el grado de expresión de estos factores mediante inhibidores análogos de la señal de población. Esta posibilidad resulta prometedora, en especial para el diseño de nuevas estrategias tendientes a controlar infecciones con bacterias multirresistentes, refractarias a la terapia antibiótica.

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