La organización del espacio influye en la forma en que los virus atacan a las bacterias

MADRID, 14 Ene. (EUROPA PRESS) – Un nuevo trabajo de la Universidad de Wisconsin-Madison (EEUU) señala que los virus que infectan bacterias terrestres pudieron infectar a sus huéspedes ‘E. coli’ en condiciones de microgravedad casi sin gravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional, pero la dinámica de las interacciones entre virus y bacterias difirió de la observada en la Tierra.

Estos hallazgos se presentan en la revista de acceso abierto PLOS Biology. Las interacciones entre los fagos (virus que infectan bacterias) y sus hospedadores desempeñan un papel fundamental en los ecosistemas microbianos.

A menudo descritas como una «carrera armamentística» evolutiva, las bacterias pueden desarrollar defensas contra los fagos, mientras que estos desarrollan nuevas formas de contrarrestarlas. Si bien las interacciones entre virus y bacterias se han estudiado ampliamente en la Tierra, las condiciones de microgravedad alteran la fisiología bacteriana y la física de las colisiones entre virus y bacterias, modificando así las interacciones típicas.

Sin embargo, pocos estudios han explorado los detalles específicos de cómo difiere la dinámica fago-bacteria en microgravedad. Para abordar esta deficiencia, los investigadores compararon dos conjuntos de muestras de bacterias E. coli infectadas con un fago conocido como T7: uno incubado en la Tierra y el otro a bordo de la Estación Espacial Internacional.

El análisis de las muestras de la estación espacial mostró que, tras un retraso inicial, el fago T7 infectó con éxito la E. coli. Sin embargo, la secuenciación del genoma completo reveló marcadas diferencias en las mutaciones genéticas bacterianas y virales entre las muestras terrestres y las muestras en microgravedad.

Los fagos de la estación espacial acumularon gradualmente mutaciones específicas que podrían potenciar su infectividad o su capacidad para unirse a receptores en las células bacterianas. Mientras tanto, la E. coli de la estación espacial acumuló mutaciones que podrían proteger contra los fagos y mejorar la supervivencia en condiciones de casi ingravidez.

Los investigadores aplicaron una técnica de alto rendimiento, conocida como escaneo mutacional profundo, para examinar con mayor detalle los cambios en la proteína de unión al receptor T7, clave en la infección. Esto reveló diferencias significativas entre las condiciones de microgravedad y las terrestres.

Experimentos adicionales en la Tierra vincularon estos cambios en la proteína de unión al receptor asociados a la microgravedad con una mayor actividad contra cepas de E. coli que causan infecciones del tracto urinario en humanos y que normalmente son resistentes a T7.

En general, este estudio destaca el potencial de la investigación con fagos a bordo de la Estación Espacial Internacional para revelar nuevos conocimientos sobre la adaptación microbiana, con posible relevancia tanto para la exploración espacial como para la salud humana.

«El espacio cambia radicalmente la interacción entre fagos y bacterias: la infección se ralentiza y ambos organismos evolucionan siguiendo una trayectoria distinta a la de la Tierra. Al estudiar estas adaptaciones impulsadas por el espacio, identificamos nuevos conocimientos biológicos que nos permitieron diseñar fagos con una actividad muy superior contra patógenos resistentes a los fármacos en la Tierra», concluyen los investigadores.