Superpoderes bacterianos III: Pyro y el increíble Hulk

Un increíble Hulk que no es verde y, además, enferma

En el año 2008, científicos de la Universidad de Columbia (Estados Unidos) descubrieron que la bacteria Neisseria gonorrhoeae se llevaba el título de “Increíble Hulk” al volverse el ser vivo más fuerte de la Tierra. Encontraron que era capaz de tirar de algo con una fuerza equivalente a 100.000 veces su peso corporal, algo así como si un ser humano pudiese levantar cerca de 10 millones de kilos. Hasta ese momento el trono de los forzudos lo ostentaban los ácaros del orden de los oribátidos, quienes eran capaces de soportar un poco más de 1000 veces su peso corporal.

Hulk - Javi M Flickr

Créditos: Javi M- Flickr.

Más allá de su superfuerza, y lo simpático que nos pueda parecer Hulk, la especie es poco amigable para los seres humanos, ya que se trata de un organismo patógeno responsable de causar gonorrea; enfermedad de transmisión sexual (ETS) muy común que puede afectar tanto a hombres como a mujeres.

¿De dónde proviene su fuerza? N. gonorrhoeae, al igual que varias otras especies bacterianas, produce filamentos o estructuras en forma de pelos conocidas como pili que se extienden desde la membrana de la bacteria. Estos apéndices son diferentes a los flagelos, pudiendo ser hasta 10 veces más largos que la propia bacteria. Existen diferentes tipos de pili, algunos de ellos, clasificados como pili de tipo IV, son utilizados por muchas bacterias para llevar a cabo una serie de funciones vitales, incluyendo la captación de ADN, generación de fuerzas móviles (para arrastrarse sobre superficies), y para adherirse a las células del huésped. En N. gonorrhoeae en particular, la unión a las células epiteliales del huésped y las fuerzas mecánicas asociadas con esta unión estimulan procesos que mejoran la infección.

Mientras los científicos estudiaban cómo N. gonorrhoeae utilizaba este tipo de pili para infectar a las células sanas, descubrieron su llamativa fortaleza. De vez en cuando -alrededor del 1% de las veces- esta bacteria comenzaba a tirar de algo y parecía utilizar la ayuda de otros pili para esto, aumentando gradualmente la fuerza hasta 10 veces el monto original con el que había comenzado a tirar. Es decir, las bacterias podían combinar sus pili para ejercer fuertes tirones. La fuerza que N. gonorrhoeae es capaz de ejercer es relativamente pequeña e igual a aproximadamente un nanoNewton, es decir, 10-9 Newton, sin embargo, en relación a su propio peso es enorme. Lo interesante de todo esto es que aparentemente el proceso había pasado desapercibido durante tanto tiempo ya que una proteína que se suele añadirse medio de crecimiento de la bacteria bloqueaba su capacidad de utilizar sus pili y no era posible evidenciar su super-fuerza.

En el siguiente enlace puedes observar un video del experimento!!

Methanopyrus: Pyro del mundo microbiano

Marvel Pyro fuente youtube2

Fuente: Youtube

El género bacteriano de nuestro protagonista no solo se relaciona con el término griego “fuego”, sino que nos recuerda a Pyro, uno de los tantos enemigos de los X-Men, con el poder de controlar el fuego pero incapaz de generarlo.

Methanopyrus kandleri, si bien no puede controlar el fuego, es capaz de soportar su calorcito: es el único ser vivo conocido hasta ahora sobre la Tierra que vive en ambientes de temperaturas super elevadas.

M. kandleri es una arqueabacteria; un tipo de bacteria que pertenece a un linaje evolutivo diferente a las bacterias que normalmente conocemos y cuyas características son también muy particulares. Tiene forma bacilar o de bastón y fue aislada de fuentes marinas hidrotermales situadas en las profundidades oceánicas, donde la temperatura y la presión son elevadas. Su temperatura óptima de crecimiento es de 98ºC. Sí, ¡casi en agua hirviendo!, solo que a esas profundidades y debido a la alta presión, el agua no hierve a 100 ºC.

methanopyrus

Micrografía electrónica de la bacteria Metthanopyrus kandleri. Fuente: Jamstec.

M. kandleri es capaz de sobrevivir a los 110ºC y resistir a 130ºC durante varias horas. Además, no necesita oxígeno para sobrevivir y es capaz de producir gas metano a partir de hidrógeno y dióxido de carbono.

Esta bacteria tan especial contiene altas concentraciones de sales en el citoplasma las cuales contribuyen a su tolerancia a las elevadas temperaturas.

Quedan por resolver muchas preguntas en cuanto a sus características metabólicas y ecológicas y, sus posibles aplicaciones biotecnológicas son también muy interesantes.

El mundo tal y como lo conocemos es limitado, pequeño y extremadamente simple en comparación con lo que probablemente sea en realidad.

Bibliografía consultada:

Biais N, Ladoux B, Higashi D, So M, Sheetz M (2008) Cooperative Retraction of Bundled Type IV Pili Enables Nanonewton Force Generation. PLoS Biol 6(4): e87. 
Takai K, Nakamura K, Toki T, Tsunogai U, Miyazaki M, Miyazaki J, Hirayama H, Nakagawa S, Nunoura T, Horikoshi K. 2008. Cell Proliferation at 122°C and Isotopically Heavy CH4 Production by a Hyperthermophilic Methanogen Under High-Pressure Cultivation. PNAS 105: 10949–10954.
Methanopyrus kandleri, gen. and sp. nov. represents a novel group of hyperthermophilic methanogens, growing at 110°C. Archives of Microbiology. September 1991, Volume 156, Issue 4, pp 239-247.
www.jamstec.go.jp
www.diversidadmicrobiana.com
microbewiki.kenyon.edu

por Cecilia Di Prinzio

Biotecnóloga, docente y con ganas de hacer cosas para construir un mejor mañana.
@cecidiprinzio

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