Inmortalidad bacteriana muy salada

Francisco Manuel Cazorla López

Los investigadores siempre han estado preocupados por la longevidad microbiana, intentando descubrir el límite de la supervivencia de los microorganismos en el tiempo. Recientemente, unos investigadores han descrito el cultivo de unas bacterias muy antigüas [Vreeland et al., Nature 407: 897-900 (2000)]; nada nuevo, podrías pensar, ya que en condiciones adversas, algunos microorganismos forman estructuras de resistencia, las esporas, que son conocidas por su supervivencia durante periodos de tiempo considerables. Por ejemplo, se han encontrado esporas en una lata de carne de 118 años de antigüedad [Postgate, J. New Sci. 21 July: 46-49 (1990)], y se han cultivado levaduras desde una botella de cerveza con 166 años de antigüedad, que se emplearon para producir esta cerveza [Kennedy et al., Microbiology 140: 2513-2529 (1994)]. Estos descubrimientos son un poco desconcertantes debido a la confianza depositada en la efectividad de los métodos de esterilización o inhibición para prevenir el envenenamiento de alimentos o su deterioro. La mayoría de los cultivos microbianos, además, se pueden eliminar con relativa facilidad mediante calor, frío o congelación, desinfección o incluso - y esto está relacionado con el trabajo de Vreeland y colaboradores- un cambio abrupto en la salinidad (formando parte de una de las técnicas de preservación de alimentos, como son el enlatado, congelado, salmueras o salazones). Lo novedoso es que este grupo de investigación reivindica es que han aislado una bacteria de... ¡250 millones de años de antigüedad!.

En trabajos previos se ha descrito el aislamiento de bacterias muy antiguas procedentes de muestras ambientales, como rocas o carbón, o incluso ladrillos de templos egipcios de hace 2.400 años de antigüedad. Pero estos descubrimientos se han topado con algunos puntos débiles en sus planteamientos, como una incorrecta manipulación de la muestra o presuntas contaminaciones que hacen dudar de la antigüedad de tales aislados. También está la pregunta de como los biopolímeros bacterianos pueden permanecer intactos por millones de años en bacterias durmientes [Lindahl, Nature 362: 709-715 (1993)]; o, contrariamente, si las bacterias son suficientemente activas metabólicamente para reparar los biopolímeros, lo que hace preguntarse acerca de una fuente de energía que puediera durar millones de años. Esto continua siendo un misterio.

Un avance clarificador se produjo a mediados de los 90 con la detección de esporas bacterianas en una abeja preservada en ámbar de 25 a 40 millones de años de antigüedad [Cano y Borucki, Science 268: 1060-1064 (1995)]. Para evitar la interferencia de posibles contaminantes, los autores extrajeron y aislaron ADN de esas esporas, para posteriormente esterilizar la superficie del ámbar y analizar parte del insecto. Las secuencias de ADN obtenidas resultaron ser similares a las presentes en bacterias del género Bacillus cultivadas desde la misma abeja, excluyendo la posibilidad de contaminación durante el análisis.

Vreeland y colaboradores han usado una aproximación similar en su trabajo. Ellos también han esterilizado toda la superficie de sus muestras y han usado controles de esterilidad en todo momento. Finalmente, han retirado el fluido de una pequeña inclusión liquida dentro de una roca de sal (aproximadamente 9 microlitros de volumen) y han inoculado este fluido en un medio de cultivo. La bacteria que ellos han aislado (del genero Bacillus) también esta doblemente protegida -primero dentro de la inclusión de fluido, en vez de una abeja, y dentro de un cristal de sal, en vez de ámbar. Sus resultados apoyan la visión de que las esporas de bacterias pueden sobrevivir millones de años, pero aumentado la escala de decenas a cientos de millones de años.

La presencia de esporas en estos cristales de sal es plausible, ya que como esporas, son estructuras de supervivencia producidas por pocos grupos bacterianos, incluyendo bacilos [Madigan et al., Brock Biology of Microorganisms, 9th ed (Prentice Hall, London, 2000)]. Las esporas tienen una gruesa capa proteica, y el citoplasma está parcialmente deshidratado y mineralizado, inactivando las enzimas a la vez que estabiliza el ADN.

La bacteria aislada desde el cristal de sal mineral creció en un medio orgánico con un 20% de sal, y genéticamente esta bacteria es muy cercana a otra especie de Bacillus, B. marismortui, que fue aislada del Mar Muerto, nombre claramente inapropiado [Arabal et al., Int. J. Syst. Bacteriol. 49: 521-530 (1999)]. Curiosamente, B. marismortui no fue aislado desde el agua en el Mar Muerto, sino de agua embotellada de este mar hace 57 años; este organismo es un halófilo con una elevada tolerancia a la sal, y que puede crecer en condiciones de concentración de sal elevadas pero no por encima del 25%.

En una superficie salobre en plena evaporación con concentraciones de sal próximas a la saturación (alrededor del 30%) cuando los depósitos de sal se empiezan a formar, en esas condiciones tan horrendas, esta bacteria podría no haber crecido. En cambio podría haberse estimulado la esporulación, y estas esporas podrían haber quedado atrapadas en pequeños puntos de salmuera, en inclusiones que son relativamente habituales en cristales de sal en formación. Curiosamente, el primer aislamiento bacteriano desde cristales de sal resultó ser un bacilo formador de esporas, B. circulans [Dombrowski, J. Parasit. Infek. Hyg. Abr. 178: 89-90 (1960)], y se propuso una edad aún mayor (650 millones de años), pero sin los controles de contaminación que Vreeland y colaboradores realizan en su trabajo, los resultados deben ser tomados con prudencia.

Con el cuidado en el análisis mostrado en este trabajo de Vreeland y colaboradores para evitar cualquier contaminación, sus resultados son los que muestran la mejor evidencia de la extrema supervivencia de los microorganismos. Las implicaciones potenciales de este descubrimiento son muchas. Por ejemplo, ¿pueden las esporas ser efectivamente inmortales? ¿cuales son las bases bioquímicas para tal persistencia? ¿en que otros sitios sobre la Tierra, o en sus profundidades pueden estar acechando formas de vida microbiana ancestrales? Y, viendo este ejemplo de aparente durabilidad bacteriana, ¿podrían esporas atrapadas en rocas ser un mecanismo para transportar vida hacia un planeta por «panspermia», como ha sido propuesto?. Pero de cualquier manera e independientemente del origen en el tiempo, las bacterias halófilas pueden ser aisladas claramente desde rocas de sal. Así que la próxima vez que sazones tu comida, piensa qué más cosas estarás comiendo... ¡que igual acabas con los tatatata.....tarabuelos de miles de millones de microorganismos!.

Francisco Manuel Cazorla López es Ayudante en el Depto. de Microbiología de la UMA