Las bacterias pueden viajar miles de km por el aire

La hipótesis de "puente aéreo" podría arrojar luz sobre cómo las bacterias dañinas comparten los genes de resistencia a los antibióticos.

"Nuestra investigación sugiere que debe haber un mecanismo en todo el planeta que garantice el intercambio de bacterias entre lugares lejanos", dijo el autor principal Konstantin Severinov, investigador principal del Instituto de Microbiología Waksman y profesor de biología molecular y bioquímica en la Escuela de Artes y Ciencias en la Universidad de Rutgers-New Brunswick.

"Debido a que las bacterias que estudiamos viven en agua muy caliente, a unos 160 ºF, en lugares remotos, no es posible imaginar que los animales, las aves o los humanos las transporten", dijo Severinov. "Deben ser transportados por aire y este movimiento debe ser muy extenso para que las bacterias en lugares aislados compartan características comunes".

Severinov y otros investigadores estudiaron las "memorias moleculares" de las bacterias de sus encuentros con los virus, con las memorias almacenadas en el ADN bacteriano, según un estudio publicado en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society B.

Los bacteriófagos, los virus de las bacterias, son las formas de vida más abundantes y ubicuas en el planeta, señala el estudio. Los virus tienen una profunda influencia en las poblaciones microbianas, la estructura de la comunidad y la evolución.

Los científicos recolectaron bacterias Thermus thermophilus, amantes del calor, en grava caliente en el Monte Vesubio y aguas termales en el Monte Etna en Italia; aguas termales en la región de El Tatio en el norte de Chile y en la región de Termas del Flaco en el sur de Chile; y aguas termales en la caldera de Uzon en Kamchatka, Rusia.

En las células bacterianas infectadas por virus, las memorias moleculares se almacenan en regiones especiales de ADN bacteriano llamadas matrices CRISPR. Las células que sobreviven a las infecciones pasan los recuerdos (pequeños trozos de ADN viral) a sus descendientes. El orden de estos recuerdos permite a los científicos seguir la historia de la interacción bacteriana con los virus a lo largo del tiempo.

Inicialmente, los científicos pensaron que las bacterias de la misma especie que viven en aguas termales a miles de kilómetros de distancia, y por lo tanto aisladas unas de otras, tendrían recuerdos muy diferentes de sus encuentros con los virus.

Eso es porque todas las bacterias deben tener historias independientes de infecciones virales. Los científicos también pensaron que las bacterias deberían estar evolucionando muy rápidamente y ser diferentes, al igual que los pinzones famosos que Charles Darwin observó en las Islas Galápagos.

"Lo que encontramos, sin embargo, es que había muchos recuerdos compartidos: piezas idénticas de ADN viral almacenadas en el mismo orden en el ADN de las bacterias de aguas termales lejanas", dijo Severinov.

"Nuestro análisis puede informar los estudios ecológicos y epidemiológicos de bacterias dañinas que comparten genes de resistencia a los antibióticos a nivel mundial y también pueden dispersarse por aire en lugar de viajeros humanos".

Los científicos quieren probar la hipótesis de su puente aéreo tomando muestras de aire en diferentes altitudes y lugares alrededor del mundo e identificando las bacterias allí, dijo. Necesitarían acceso a aviones, drones o globos de investigación.

Referencia

Natural diversity of CRISPR spacers of Thermus: evidence of local spacer acquisition and global spacer exchange. Anna Lopatina, Sofia Medvedeva, Daria Artamonova, Matvey Kolesnik, Vasily Sitnik, Yaroslav Ispolatov and Konstantin Severinov. Philosophical Transactions of the Royal Society B.
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