Bacterias
Descubren un compuesto inesperado en una bacteria contaminante que ayudará a destruirla
Han denominado a este polímero “acholetina” y se trata de un material biocompatible y biodegradable con un gran potencial para sustituir a los plásticos actuales producidos a partir de hidrocarburos.
Trasladémonos por un momento a 1928. Alexander Fleming se encontraba trabajando en su laboratorio de Londres con cultivos de bacterias cuando observó con asombro cómo un hongo (Penicillium notatum) que había contaminado una de sus placas impedía el crecimiento de las bacterias a su alrededor. La curiosidad que le caracterizaba hizo que, en vez de desechar la placa y repetir el experimento original que estaba tratando de llevar a cabo, se parase un momento y se preguntara por qué ahí no crecían bacterias. La combinación del pequeño desastre que el Dr. Fleming tenía montado en su laboratorio junto a sus amplios conocimientos sobre microbiología llevaron al descubrimiento del primer antibiótico de la historia. La penicilina salvó millones de vidas y le valió a Fleming el premio Nobel de medicina de 1945. Además, este experimento se considera el ejemplo clásico de la serendipia, es decir, un hallazgo valioso que se produce de manera accidental o casual.
La historia se repite
Los paralelismos que encontramos en el principio de esta historia con un estudio publicado en la revista de la Sociedad Química Americana (ACS) el día 16 de marzo de 2022 nos hacen preguntarnos si nos encontramos ante otro gran descubrimiento. Siguiendo la premisa encontrar las oportunidades en lugares insólitos, los científicos de la Universidad de British Columbia se han dedicado a estudiar en profundidad una de las bacterias que contaminan las placas de cultivo de los laboratorios, Acholeplasma laidlawii. Este microorganismo contiene una proteína que es capaz de fabricar un polímero hasta ahora desconocido y con unas propiedades muy interesantes al que han llamado acholetina.
Hablemos de química molecular
Para entender la importancia de este descubrimiento tendremos que entrar en el fascinante mundo de la química molecular y, para ello, qué mejor forma que comenzar comprendiendo qué es un polímero. Los polímeros están formados por una o varias moléculas llamadas monómeros que se unen unos a otros formando cadenas o redes de diferentes tamaños. Si tomamos como ejemplo las piezas de Lego, los monómeros serían cada una de las piezas y la estructura que formásemos siguiendo nuestra imaginación, el polímero. Dependiendo de los monómeros que utilicemos podremos crear unas estructuras u otras. En la biología, si los monómeros son aminoácidos, formaremos proteínas, si son bases nitrogenadas, ADN y si son azúcares, crearemos los polisacáridos.
Estos últimos son los biopolímeros más abundantes y desempeñan numerosas funciones clave en los sistemas vivos. Además, gracias a sus características, se han utilizado para desarrollar una amplia gama de materiales funcionales que benefician a la sociedad. Su origen biológico permite una que sean renovables y prácticamente neutros en cuanto a la huella de carbono, porque se forman a partir de material orgánico que, de otra forma, acabaría por transformarse en CO2. Es por esto que los polisacáridos de origen biológico han suscitado un gran interés por su potencial para sustituir a los polímeros sintéticos, como los plásticos, derivados de los combustibles fósiles.
Y es que además de ser sostenibles y respetuosos con el medio ambiente, los polisacáridos y los oligosacáridos también son compatibles con los organismos vivos y biodegradables, lo que los hace idóneos en un gran número de aplicaciones biomédicas. Es por esta razón por la que se han utilizado biopolímeros tanto en el desarrollo de nano y micropartículas como en sistemas de administración de fármacos, apósitos para heridas, y andamios para la ingeniería de tejidos como los utilizados para recuperar la piel en casos de quemaduras graves.
Una bacteria “polimerosa”
Se cree que la bacteria A. laidlawii utiliza en su día a día este nuevo polímero, la acholetina, para mantener su estructura y para resistir los tratamientos descontaminantes que aplican a los cultivos en los laboratorios. Sin embargo, aunque se conozcan las propiedades del material, aún se desconocen los entresijos del metabolismo que lleva al microorganismo a producirlo. Para tratar de comprender cómo lo hace, un grupo de científicos liderados por Spencer S. Macdonald ha conseguido aislar una de las pequeñas fábricas moleculares (enzimas) encargadas de crear la acholetina para estudiar su comportamiento y, gracias a este increíble esfuerzo, han sido capaces de recrear el polímero fuera de la bacteria.
Y todo para destruirla
A pesar de lo que pueda parecer, en este caso el objeto del estudio no es producir ingentes cantidades de este nuevo material para poder utilizarlo como si se tratase de un plástico, si no que la idea es más bien la contraria. Como hemos comentado al principio, A. laidlawii es una bacteria que contamina los cultivos y dificulta mucho la labor investigadora, por lo que evitar que se reproduzca es clave para aumentar la robustez de los resultados de los experimentos.
Con el conocimiento adquirido, los investigadores podrán empezar a desarrollar nuevas estrategias destinadas a degradar o interrumpir la formación de la acholetina. En un contexto biotecnológico este descubrimiento podrá ayudar a desestabilizar la membrana celular de A. laidlawii, lo que acabaría con las contaminaciones y facilitaría mucho la vida a los científicos que sufren este micoplasma día a día.
QUE NO TE LA CUELEN
- Una de las grandes ventajas de los plásticos procedentes de hidrocarburos con respecto a otros polímeros orgánicos es precisamente que, en su mayoría, no son biodegradables, por lo que los microorganismos del ambiente no los pueden aprovechar como alimento y, por ello, duran mucho más tiempo. Sin embargo es un arma de doble filo por su enorme impacto ambiental.
REFERENCIAS (MLA)
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