La microbiología –el estudio de los seres vivos que no podemos observar a simple vista –ha pasado por varias etapas. Desde las primeras observaciones de bacterias (1600’s), la invención de los cultivos puros en laboratorio (1800’s), el desarrollo de herramientas de genética (1950’s), la genómica y metagenómica (1990’s). Combinando estas herramientas, en el Centro de Investigación y Desarrollo en Agrobiotecnología Alimentaria (CIDEA) estudiamos las interacciones benéficas entre bacterias y plantas en las milpas de Hidalgo. Nosotros, como todos los microbiólogos a lo largo de estas etapas, estamos en constante fascinación por estos pequeños ‘bichos’. Pero ¿Por qué nos atrae tanto el estudio de las bacterias?
Los investigadores utilizamos espacios como congresos, seminarios y publicaciones científicas para comunicar resultados sobre nuestras bacterias favoritas; en un esfuerzo por transmitir este conocimiento al público en general, sobre todo a los niños, noté que algunas funciones bacterianas asemejan algunos de los superpoderes que observamos en comics y películas. Tal es el ejemplo de las diminutas ‘Linternas Verdes’ que usamos como herramientas para detectar funciones celulares a nivel molecular, capacidad que proviene de una variedad de genes microbianos que dan lugar a la bioluminiscencia y fluorescencia. ¿Bacterias magnéticas? ¡Claro! existe un grupo diverso de bacterias ‘magnetotácticas’ que acumulan metales los cuales les ayudan a moverse a lo largo del eje magnético de la Tierra. Así mismo, algunas utilizan súper-velocidad como la de Flash para entrar y salir de nuestras células cuando ocasionan infecciones, dejando a su paso una ‘cola de cometa’. Otras, forman redes similares a las del Sorprendente Hombre Araña para adherirse a las superficies, o unirse unas a otras formando estructuras llamadas biopelículas y que utilizan para protegerse de ambientes adversos. La primera lección es que su estudio es emocionante por la inmensa diversidad de sus funciones.
Partiendo de estos ejemplos, surge la duda de por qué son tan diversas las funciones bacterianas. Las bacterias aparecieron en la tierra mucho antes que los organismos superiores, son mucho más numerosas que los hongos, plantas y animales (eucariontes), y encima evolucionan más rápido. En nuestro planeta existen 1030 células de bacterias (1 seguido de 30 ceros), lo cual resulta en que su masa es muy superior a la de todas las plantas y animales; por lo tanto, las condiciones biogeoquímicas de la tierra dependen en gran medida del metabolismo bacteriano. En un gramo de suelo existen hasta 4 millones de células bacterianas, las cuales entran en contacto con las plantas durante su desarrollo; nuestros cuerpos también están en contacto por dentro y por fuera con estas, principalmente en el sistema digestivo, la dermis y la boca. Estamos rodeados de bacterias y sólo podemos entender la biología de plantas y animales en el contexto de nuestras interacciones con ellas, llevándonos así a la segunda lección: estudiamos a las bacterias por que vivimos en un mundo de bacterias.
¿Cómo logran estos organismos tan pequeños tener una influencia tan fuerte en nuestra biología? Parte de la respuesta es que la cantidad de bacterias en nuestro cuerpo es muy grande. De hecho, el número de células bacterianas dentro o encima de nuestro cuerpo es igual al número de células humanas. Desde esta perspectiva, somos mitad humanos y mitad bacterias. Además, nuestra mitad humana tiene un componente bacteriano fundamental. La hipótesis más aceptada del origen de la célula eucarionte dice que en algún momento de la historia evolutiva, una arquea atrapó a una bacteria y esta bacteria se quedó viviendo dentro como un simbionte que al igual que Venom, le daba nuevos poderes a su hospedero. Hoy en día, la energía de todas nuestras células es producida por organelos llamados mitocondrias, que son descendientes de estas bacterias endosimbiontes. Esta es la lección más importante: nos apasiona estudiar a las bacterias porque al hacerlo, nos entendemos a nosotros mismos.
Jorge Rocha
@jorgerocha
