A pesar de ser imperceptibles para los humanos, vivimos rodeados de microbios. Todos ellos forman parte de nuestra vida, tienen un papel esencial en el medio ambiente y en la salud de los humanos, tanto por sus efectos beneficiosos como por su potencial patogénico.
Debido a su importancia, cada 17 de septiembre, se celebra en todo el mundo el Día Internacional de los Microorganismos, En ese día, los microbios pasan a ser los protagonistas y, junto a ellos, celebramos cómo, por primera vez, fuimos capaces de observarlos con nuestros propios ojos.
¿Por qué se celebra el 17 de septiembre el Día Internacional del Microorganismo?
Todo comenzó un 17 de septiembre del año 1683 cuando un comerciante holandés llamado Antonie van Leeuwenhoek envió una carta a la institución británica de Royal Society de Londres y, en su interior, la primera descripción de un organismo unicelular. Desde ese mismo instante, un comerciante sin estudios ni formación científica y con un simple microscopio casero, observó los primeros microorganismos presentes en el agua de canal, hoy en día denominados protistas.
En aquella época los microscopios ya existían, Antonie van Leeuwenhoek no fue la primera persona en utilizarlos. Eso sí, con sus propias manos, este comerciante holandés diseñó un microscopio con una lente muy superior a las usadas en aquella época. De ahí que observara lo que él denominó “pequeños animalitos”, los primeros microbios perceptibles por el ojo humano.
A partir de ahí, los microscopios han permitido descubrir ese mundo inexplorado, observar las desconocida vida microbiana que nos rodea.
¿Para qué estudian los científicos a los microorganismos?
En el Departamento de Biotecnología Microbiana del CNB, se investiga ese mundo microscópico fascinante. Sus objetivos científicos se centran en la microbiología ambiental y los mecanismos que modulan el metabolismo bacteriano en respuesta a las condiciones ambientales inestables; el estudio de los microorganismos patógenos y su interacción con el organismo que infectan (el hospedador); la creciente resistencia de las bacterias a los antibióticos y los mecanismos evolutivos que favorecen dicha resistencia; además de la respuesta microbiana a entornos hostiles como, por ejemplo, entender cómo las bacterias reparan el daño del ADN en respuesta a ambientes estresantes o la ingeniería microbiana, la forma de generar cepas bacterianas con relevancia ambiental, industrial o clínica.
Imagen de bacterias de Salmonella enterica infectando una célula epitelial (laboratorio de F. García del Portillo)
En el laboratorio de Estrés y Evolución Bacteriana liderado por Jesús Blázquez, se centran en comprender los mecanismos genéticos involucrados en la estabilidad del genoma bacteriano y su papel en la adaptación y evolución. En el grupo investigan las respuestas bacterianas al estrés, mediante la utilización de técnicas de hipermutación e hiperrecombinación como “estrategias bacterianas” para acelerar su adaptación al estrés ambiental.
Dicho conocimiento resulta útil para i) prevenir que los patógenos bacterianos desarrollen resistencia a los antibióticos (por ejemplo, Escherichia coli, M. tuberculosis, etc.) y ii) perfeccionar aquellas especies procariotas útiles desde el punto de vista industrial (por ejemplo, Bifidobacterium, Streptomyces, etc).
Otras investigaciones centradas en el estudio de microorganismos se llevan a cabo en el grupo de Ingeniería de Bacterias para aplicaciones Biomédicas liderado por Luis Ángel Fernández. Sus trabajos están enfocados en la ingeniería de la bacteria Escherichia coli para posteriores aplicaciones biomédicas. Estudian los sistemas de secreción de proteínas que se encuentran en cepas patogénicas de E. coli y, tras modificarlas mediante ingeniería genética, las convierten en nanomáquinas capaces de, por ejemplo, expresar proteínas de interés terapéutico en cepas no patógenas de E. coli.
Varios grupos del CNB trabajan en resistencia bacteriana, entre ellos el laboratorio de Biología y Evolución de Plásmidos dirigido por Álvaro San Millán donde estudian el papel que juegan los plásmidos en la evolución de la resistencia a los antibióticos. Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN circulares con información genética presentes en bacterias y otras células. Su capacidad de replicarse de manera autónoma y transferirse a otras células, facilita la propagación de genes que producen la resistencia a los antibióticos. De ahí el interés en estudiarlos en mayor profundidad para desarrollar estrategias de intervención más racionales que ayuden a controlar enfermedades infecciosas.
Bacterias resistentes a los antibióticos aisladas en el IRYCIS. / Jerónimo Rodríguez Beltrán (IRYCIS)
Por otro lado, en el laboratorio de “Biología de la Infección Molecular” dirigido por Daniel López, se investiga los mecanismos moleculares que subyacen al desarrollo de infecciones bacterianas, Concretamente, trabajan a nivel multicelular explorando cómo evolucionan las comunidades microbianas durante un proceso de infección.
Además, estudian nuevos mecanismos de infecciones bacterias para descubrir nuevas estrategias antimicrobianas para luchar contra la resistencia a los antibióticos.
Cómo mostrar a los más jóvenes la amplia variedad de microorganismos que viven a nuestro alrededor
Para acercar los microorganismos al público infantil y mostrarles su lado beneficioso, el proyecto europeo “Raft for Biotech” en el que participa el grupo de investigación de Daniel López en el CNB y la emprsa española Scienseed, ha creado el proyecto Bacterial Park, una actividad educativa para niños que proporciona una visión diferente de los microbios presentes en nuestro planeta.
Gracias a él, los niños pueden descubrir el fascinante mundo de los microbios, unas criaturas no tan malas como las pintan. Muchos microorganismos son beneficiosos para el medio ambiente e incluso para nosotros mismos, de ahí la importancia de conocerlos en mayor profundidad.
Esta iniciativa contribuye a que los más jóvenes aprendan sobre los microorganismos, descubran los diferentes tipos que existen, entiendan el papel que juegan y dónde pueden encontrarlos.
Solo así, acercando la ciencia con este tipo de actividades divulgativas, desaparecerá la mala fama generalizada de los microbios, catalogados como criaturas sucias y causantes de enfermedades.
#MicrobiologyIsEverywhere
