Un estudio realizado por el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro conjunto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València (UV), ha descubierto una «memoria mecánica» en bacterias ‘E. coli’ que resulta fundamental para comprender la resistencia a los antibióticos.
Las bacterias ‘Escherichia coli’, presentes en el intestino humano y de gran importancia para la salud, han demostrado crecer de manera predecible siguiendo las leyes de la física después de haber sido expuestas a antibióticos. Este hallazgo, publicado en la revista ‘Nature Communications’, resalta la influencia de las fuerzas mecánicas y la geometría celular en los procesos de división bacteriana, abriendo nuevas vías para comprender el comportamiento microbiano y desarrollar tratamientos antibióticos más eficaces.
Durante situaciones de estrés, como la exposición a antibióticos, las bacterias pueden interrumpir su división celular y comenzar a crecer en forma de filamentos, un mecanismo de resistencia conocido como ‘filamentación’. Este crecimiento genera tensiones mecánicas que curvan y deforman los filamentos.
El estudio, liderado por el investigador Javier Buceta del I2SysBio, revela que estas bacterias tienden a curvarse de forma predecible según las leyes de la física. Esta curvatura no solo afecta la estructura externa de la célula, sino que también modifica procesos biológicos clave para su supervivencia y comportamiento, como la actividad de la red de proteínas Min, que ayuda a determinar el sitio correcto de división celular.
Una vez que desaparece el estrés, las bacterias conservan una «huella» de las tensiones sufridas, lo que guía futuras divisiones cuando las condiciones son favorables. Esta «memoria mecánica» interna es crucial para entender y prevenir recaídas o resistencias tras tratamientos antibióticos.
Este descubrimiento tiene implicaciones significativas en el campo de la biomedicina, abriendo nuevas líneas de investigación para explorar terapias que interfieran con las propiedades físicas o estructurales de las bacterias. Además, entender cómo las bacterias retienen memoria de situaciones adversas puede contribuir a diseñar estrategias para el control de infecciones persistentes, especialmente en un contexto de creciente resistencia a los antibióticos.
El estudio también destaca que la forma física de la bacteria guía su destino, siendo un factor fundamental en su división eficaz incluso en condiciones adversas. Explorar otros estímulos físicos del entorno podría proporcionar nuevas estrategias para combatir las infecciones, como la formación de biofilms, estructuras bacterianas que afectan negativamente a diversos sectores como la salud y la industria alimentaria.
En resumen, este estudio pionero no solo aporta nuevos conocimientos sobre la resistencia bacteriana y la división celular, sino que también abre nuevas posibilidades para el desarrollo de tratamientos antibióticos más efectivos y estrategias para combatir infecciones persistentes.
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