Investigadores de la Universidad de California en San Diego y la Universitat Pompeu Fabra identificaron un mecanismo que permite romper biofilms bacterianos sin recurrir a antibióticos, un hallazgo publicado este martes en Nature Microbiology.

La cápsula de escape que protege a los biofilms

El trabajo describe cómo las comunidades bacterianas llamadas biofilms, presentes en superficies del cuerpo y del entorno, activan una “cápsula de escape” para desprender células y garantizar la supervivencia de la colonia.

Los científicos documentaron por primera vez este fenómeno mientras estudiaban el bacilo del heno, Bacillus subtilis. Según el líder del estudio, Gürol Süel, estos biofilms expulsan con fuerza algunas células específicas al final de su ciclo vital.

Para entender el proceso, el equipo obtuvo imágenes de alta resolución a escala de célula individual y analizó la matriz extracelular que conecta a las bacterias.

Un polímero que hincha la estructura y libera células

La UPF desarrolló un modelo matemático que confirmó que la eyección se produce por los cambios mecánicos de la estructura del biofilm. El estudio determina que las bacterias segregan un polímero que forma un hidrogel capaz de absorber hasta mil veces su peso en agua.

Al hincharse por la acumulación de líquido, ese hidrogel impulsa a las células internas a través de las capas exteriores y las libera de la colonia. Júlia Vicens explicó que la secreción hace que el entorno sea más fluido y que el biofilm se deforme, de manera similar al flujo de lava durante una erupción volcánica.

Tras descifrar el proceso, los científicos lograron forzar la ruptura total de los biofilms mediante la manipulación genética y química de ese polímero. El método podría servir también para comprender la propagación de la metástasis en el cáncer, ya que los tumores comparten características conceptuales con los biofilms bacterianos.