Los científicos han calificado este fenómeno como "vampirismo bacteriano". Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Washington (WSU) ha descubierto un comportamiento sorprendente en algunas de las bacterias más peligrosas del mundo, como Salmonella y E. coli, conocidas por causar enfermedades transmitidas por alimentos. Estas bacterias no solo son capaces de moverse con facilidad desde el intestino hasta la sangre, sino que también muestran una fuerte atracción por el suero, el componente líquido de la sangre humana.

Bacterias con Sed de Sangre

El suero es una rica fuente de nutrientes vitales para estas bacterias, y entre los diversos compuestos químicos que contiene, la serina (L-serina), un aminoácido abundante en la sangre humana, resulta especialmente atractiva para ellas. "Las bacterias que infectan el torrente sanguíneo pueden ser letales", afirmó Arden Baylink, profesor de la Facultad de Medicina Veterinaria de WSU y coautor del trabajo publicado en la revista eLife. "Aprendimos que algunas de las bacterias que más comúnmente causan infecciones del torrente sanguíneo en realidad detectan una sustancia química en la sangre humana y nadan hacia ella".

Este descubrimiento se suma a la preocupación por enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), que afecta aproximadamente al 1% de la población mundial y que puede facilitar la entrada de bacterias intestinales al torrente sanguíneo debido a hemorragias internas.

Vampirismo Bacteriano

Las bacterias que demuestran esta afinidad por la sangre incluyen Salmonella enterica, Escherichia coli y Citrobacter koseri, todas ellas pertenecientes a la familia Enterobacteriaceae. Estas bacterias se asocian comúnmente con infecciones del torrente sanguíneo, que pueden provocar sepsis o envenenamiento de la sangre. Los investigadores observaron que estas especies exhiben rasgos vampíricos cuando se exponen a suero humano, moviéndose rápidamente hacia él.

Para entender mejor este comportamiento, los científicos utilizaron un sistema de microscopio de alta potencia diseñado por Baylink llamado Ensayo de Plataforma de Inyección Quimiosensorial. Simularon una hemorragia intestinal y observaron cómo las bacterias navegaban hacia la fuente de sangre en menos de un minuto. "Aquí mostramos que la respuesta de atracción bacteriana al suero es sólida y rápida", escribieron los investigadores en su artículo.

El Proceso de Quimiotaxis

Este comportamiento de las bacterias es una estrategia conocida como "quimiotaxis", donde los microorganismos se mueven hacia concentraciones más altas de sustancias específicas. Las bacterias actúan como tiburones microscópicos, capaces de detectar y moverse hacia cualquier rastro de sangre, por pequeño que sea. “Al aprender cómo estas bacterias son capaces de detectar fuentes de sangre, en el futuro podríamos desarrollar nuevos fármacos que bloqueen esta capacidad”, señaló Sienna Glenn, coautora de la investigación. “Estos medicamentos podrían mejorar la vida y la salud de las personas con EII que tienen un alto riesgo de sufrir infecciones del torrente sanguíneo”.

La Nariz de las Bacterias

Las bacterias tienen formas sofisticadas de percibir su entorno. Tienen proteínas especiales en su superficie que actúan como receptores. Utilizando una técnica llamada cristalografía de proteínas, los científicos pudieron ver los átomos de la proteína interactuando con la serina. Descubrieron que las bacterias analizadas en este estudio tienen un receptor proteico específico, llamado Tsr, diseñado para detectar rastros de sangre, específicamente el suero. La serina es una de las sustancias químicas clave que estas bacterias detectan y consumen.

Este receptor, Tsr, se encuentra en toda la familia Enterobacteriaceae, lo que sugiere que la L-serina es una sustancia crucial para estas bacterias. Comprender cómo las bacterias pueden detectar y moverse hacia el torrente sanguíneo allana el camino para desarrollar medicamentos que podrían prevenir la sepsis antes de que ocurra.

Implicaciones para la Salud Humana

El hallazgo tiene importantes implicaciones para personas con enfermedades inflamatorias del intestino, como la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. Estas condiciones aumentan el riesgo de hemorragias intestinales, lo que permite que las bacterias accedan al torrente sanguíneo y provoquen infecciones graves. Una vez en el torrente sanguíneo, las bacterias pueden propagarse por todo el cuerpo, causando infecciones sistémicas difíciles de tratar.

La capacidad de detectar y bloquear esta atracción de 'vampirismo bacteriano' podría revolucionar el tratamiento de infecciones bacterianas en pacientes vulnerables. Los investigadores de WSU y el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas están trabajando para desarrollar fármacos que puedan bloquear esta capacidad, mejorando significativamente la prevención y el tratamiento de infecciones del torrente sanguíneo.

Bacterias vampiro depredadoras que se comen a otras bacterias.

Estrategias de Prevención Futuras

Este descubrimiento abre nuevas avenidas para la prevención de infecciones bacterianas graves. Al identificar cómo las bacterias detectan la sangre y se sienten atraídas por ella, los científicos pueden desarrollar tratamientos que interrumpan este proceso. Esto no solo beneficiaría a las personas con enfermedades inflamatorias del intestino, sino también a aquellos que son susceptibles a infecciones bacterianas debido a otras condiciones médicas.

Explorando Nuevas Fronteras

El equipo de investigadores continuará explorando cómo otras bacterias pueden mostrar comportamientos similares y qué otros compuestos químicos en la sangre pueden atraerlas. Este conocimiento es fundamental para desarrollar una nueva generación de antibióticos y tratamientos preventivos.

Además, el estudio de cómo las bacterias responden a diferentes señales químicas en el cuerpo humano podría conducir a avances en el tratamiento de una variedad de enfermedades infecciosas. El descubrimiento de la atracción de las bacterias hacia la serina es solo el comienzo. Los investigadores están interesados en identificar otras sustancias químicas que puedan desempeñar un papel en la quimiotaxis bacteriana.

El Futuro de la Investigación

La comprensión del 'vampirismo bacteriano' y la quimiotaxis podría cambiar radicalmente la forma en que abordamos las infecciones bacterianas. La capacidad de desarrollar tratamientos que prevengan la sepsis y otras infecciones graves antes de que comiencen es un objetivo que los investigadores están decididos a alcanzar.

En el futuro, podríamos ver el desarrollo de nuevos antibióticos que no solo maten las bacterias, sino que también interfieran con su capacidad para moverse hacia áreas vulnerables del cuerpo. Este enfoque preventivo podría ser la clave para combatir las infecciones resistentes a los antibióticos, un problema creciente en la medicina moderna.

Innovación en Tecnología Médica

El uso de tecnologías avanzadas, como la cristalografía de proteínas y los sistemas de microscopía de alta potencia, ha sido crucial para estos descubrimientos. Estas herramientas permiten a los científicos observar interacciones a nivel molecular y entender mejor cómo funcionan las bacterias a nivel fundamental.

Esta investigación también destaca la importancia de la colaboración interdisciplinaria. Biólogos, químicos y médicos veterinarios están trabajando juntos para desentrañar los misterios de las infecciones bacterianas y desarrollar soluciones innovadoras que mejoren la salud humana.

Implicaciones Globales

Las infecciones del torrente sanguíneo no son solo un problema en los países desarrollados; también representan una amenaza significativa en las regiones en desarrollo. La investigación sobre 'vampirismo bacteriano' tiene el potencial de beneficiar a las personas en todo el mundo, mejorando la prevención y el tratamiento de infecciones en diversas poblaciones.

Además, este tipo de investigación puede informar políticas de salud pública y estrategias de tratamiento a nivel global, ayudando a reducir la carga de enfermedades infecciosas y mejorar la calidad de vida de millones de personas.

Educación y Concienciación

Es vital que el público general y la comunidad médica estén informados sobre estos avances. La educación sobre los riesgos de las infecciones del torrente sanguíneo y la importancia de la prevención puede ayudar a salvar vidas. Las campañas de concienciación pueden desempeñar un papel crucial en la difusión de información y en la promoción de prácticas de salud seguras.

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