|
Mai ningú no s’havia imaginat que els bacteris poguessin “parlar” entre ells. Quan per primer cop es va descobrir que un bacteri podia saber quants individus integraven la seva colònia i comportar-se en conseqüència (deixar de multiplicar-se, produir llum, etc.) ningú no ho podia creure. Com s’ho feien aquests éssers unicel·lulars tan senzills a simple vista per saber quants companys els envoltaven?
Xarxes socials bacterianes
Les cèl·lules, com tots els organismes vius, tenen la necessitat de comunicar-se entre elles. Un organisme unicel·lular (com ho és un bacteri) necessita "parlar" amb els congèneres de la colònia on viu, igual que per a nosaltres resulta vital parlar amb les persones que ens envolten. Aquesta comunicació permet al bacteri saber què està passant al seu voltant. Això que pot semblar tan obvi no ho era tant fa algunes dècades. Llavors es creia que els bacteris interactuaven molt poc amb el seu entorn ja que són organismes molt simples. Per tant, s'assumia que els membres d'una colònia de bacteris no tenien manera d'organitzar-se i que actuaven cadascú al seu aire. Descobrir que els bacteris es passen la vida parlant-se entre ells va ser una revolució a la qual molts científics van resistir-se, adduint que la comunicació era una característica pròpia dels organismes més complexos. Finalment, però, va quedar clar que els bacteris, tot i la seva simplicitat, formen autèntiques xarxes socials (fins el punt que es parla de vegades de la sociobiologia dels bacteris).
Els bacteris Vibrio fischeri emeten llum en el líquid dels òrgans del calamar Euprymna scolopes. (c) J. W. Hastings (Universitat de Harvard) per mitjà de E. G. Ruby, (Universitat de Hawaii) i la NSF (National Science Foundation).
Una mica d'història
¿Com es va descobrir que els bacteris podien parlar-se i formar petites societats ben comunicades? Tot va començar l'any 1968, amb un bacteri anomenat Vibrio fischeri. Aquest bacteri té la particularitat d'emetre llum (és un organisme bioluminiscent). Va veure's que aquests tipus de bacteris només emetien llum quan n'hi havia una determinada quantitat en el tub d'assaig. La primera explicació que van trobar els científics va ser que en el medi on creixien devia haver alguna substància que impedia que els bacteris brillessin. Quan n'hi havia molts, eliminaven d'alguna manera aquesta substància (potser la metabolitzaven) i llavors es posaven a brillar. Tanmateix, els científics van purificar el medi on es feia créixer els bacteris fins a estar segurs que no hi havia cap substància estranya i, tot i així, continuaven veient el mateix efecte: que els Vibrio fischeri només emetien llum quan n'hi havia molts. Estranyats, els científics van postular una altra hipòtesi: que no hi havia cap substància inhibidora al medi, sinó que eren els mateixos bacteris que segregaven alguna substància. Quan aquesta substància arribava a una determinada concentració, tots es posaven a brillar alhora. Llavors la van encertar.
Com parlen els bacteris?
Els bacteris no tenen ulls, ni orelles, ni nas, ni boca. Com poden comunicar-se? Doncs amb un llenguatge químic. Igual que nosaltres parlem amb sons que viatgen per l'aire, les cèl·lules es parlen deixant anar substàncies químiques en el medi on viuen, que fan la funció de paraules. Les deixen anar a través de la membrana, com si suessin. Aquestes paraules químiques reben el nom d'autoinductors.
|
Els bacteris Vibrio fischeri (c) Commons.wikimedia.org
|
|
A aquesta manera de parlar que tenen els bacteris se l'anomena quorum sensing, expressió mescla de llatí i anglès que vol dir (més o menys) sentir la quantitat mínima. L'origen del nom està en el fet que els bacteris poden "sentir" quants bacteris hi ha al seu voltant segons la concentració de substàncies químiques que hi detectin (com si ens embenessin els ulls i ens demanessin de calcular la gent que hi ha en una habitació pel volum del guirigall que fan al parlar). Sovint cal un número mínim (quorum) de bacteris perquè es posin d'acord a fer alguna cosa (com, per exemple, posar-se a emetre llum en el cas dels Vibrio fischeri). Per cert que el primer autoinductor conegut, aquell que feia brillar els Vibrio fischeri, responia al nom de N-(3-oxohexanoyl)-homoserine lactone (o 3-oxo-C6-HSL per als amics).
|
La unió fa la força
Gràcies als autoinductors, els bacteris d'una mateixa espècie poden posar-se d'acord per secretar substàncies tòxiques (per defensar-se si hi ha una amenaça), per reproduir-se (o deixar de fer-ho) o per adaptar-se als nutrients que hi hagi disponibles. Uns bacteris ben coordinats poden arribar molt més lluny que un de sol. Com passa amb els humans, on diferents col·lectius parlen diferents idiomes, les diferents espècies de bacteris també parlen llenguatges diferents. És a dir, emeten substàncies químiques que només els congèneres entenen. Això és important perquè els bacteris acostumen a viure en llocs on s'ajunten moltes espècies diferents, totes comunicant-se alhora. Si no poguessin distingir quins missatges provenen dels "seus" i quins provenen dels "altres", el resultat podria ser un comportament caòtic. Tanmateix, es coneixen bacteris políglotes capaços de detectar i d'entendre els autoinductors d'espècies diferents a la seva, aconseguint així estar alerta davant la presència de bacteris competidors (o, de vegades, unir-s'hi per dur a terme una tasca que els beneficia a tots).
Usos bèl·lics
No tots els bacteris són inofensius. Algunes espècies de bacteris causen infeccions molt serioses, que poden arribar a ser mortals. Un exemple molt estudiat és el dels bacteris del gènere Pseudomonas, causants d'infeccions molt greus en humans. En el laboratori s'ha vist que si a un bacteri d'aquest tipus se li impedeix comunicar-se amb els seus companys, la seva capacitat infecciosa baixa en picat. El cos humà és un entorn molt hostil per als bacteris, ja que té defenses molt potents. Per tant, hi ha bacteris que fan servir aquesta habilitat de comunicar-se per infectar d'una manera més eficient, coordinant-se ràpidament per no ser aniquilats. En el camp de la medicina, avui en dia, s'estudien fàrmacs que impedeixin aquesta comunicació i permetin així lluitar contra les infeccions. |
