Después de entrenarse durante varios años, los deportistas deben demostrar ser los mejores en su disciplina. El mismo espíritu y esfuerzo se puede encontrar en el mundo microbiano, en el que cada día es una competición para sobrevivir. Nature Reviews ha publicado un original ensayo en el que se describe una Olimpiada en la que los competidores son microbios.Comienza la ceremonia de inauguración de los Juegos Olímpicos. ¿Te imaginas qué bacteria puede ser la antorcha olímpica?
La final de 100 metros lisos (sprint). Gana el microorganismo con mayor número de descendientes en la línea de llegada. Participa la levadura Saccharomyces, Escherichia coli y un bacteriófago. ¿Quién se lleva el oro?
Semifinales de boxeo. En la primera semifinal compiten Deinococcus radiodurans y Pseudomonas aeruginosa. En otro ring se enfrentan Neisseria gonorrhoeae contra Staphylococcus aureus. ¿Quiénes pasan a la final?, y ¿quién se llevará el oro?
Natación: 100 micras estilo libre. En la piscina microscópica se celebra la final de natación, gana el microorganismo que antes recorre las 100 micras. Antes de la prueba, Bdellovibrio bacteriovorus es descalificado, ¿te imaginas por qué? Compiten Escherichia coli, Rhodospirillum rubrum, Rhodobacter sphaeroides, Pseudomonas aeruginosa, Yersinia enterocolitica y Vibrio alginolyticus. El ganador bate el récord con 2,02 segundos, y le saca solo un cuerpo al segundo. Uno de los participantes, … pobrecito!, tarde más de 15 segundos en recorrer las 100 micras.
Lanzamiento de jabalina. Muchos microorganismos parásitos segregan proteínas efectoras, algunas tóxicas. Compiten los patógenos Magnaporthe oryzae, Haptoglossa mirabilis, Clostridium botulinun y Puccinia monoica. ¿Cuál de ellos es capaz de propulsar esas proteínas efectoras a mayor distancia?
Carrera de relevos. La patogenicidad de muchos microbios es un balance entre nivel de virulencia y capacidad de transmisión. El ganador de esta prueba de relevos es aquel patógeno capaz de infectar de manera efectiva a mayor número de huéspedes. En la línea 1 corre como favorito Yersinia pestis, el causante de la peste. En la línea 2 sale Chlamydia trachomatis. En la línea 3 corre el virus de la gripe aviar H5N1 y en la 4 el más pequeño de todos el rhinovirus del catarro común. En esta prueba, no te fíes, las apariencias engañan.
Olimpiadas de invierno. También hay sitio esta vez para las pruebas de invierno. Ganará el microorganismo que mejor adaptado esté a las bajas temperaturas. Todos los competidores han sido aislados del hielo antártico o del permafrost siberiano: Polaribacter irgensii, Psychrobacter arcticus y Colwellia psycherythraea. El oro es para quien mantiene su movilidad a -10ºC y sigue con sus enzimas activos a -20ºC!
LA CEREMONIA DE INAUGURACIÓN:
¿La antorcha olímpica? Vibrio fischeri, una bacteria marina bioluminiscente, capaz de producir luz.
LA COMPETENCIA
La final de 100 metros lisos. La levadura Saccharomyceses un eucariota, hace lo que puede pero se divide cada 90 minutos. Sin embargo, Escherichia coli es mucho más espabilado y solo tarde 17 minutos en dividirse. Aunque parece tener la victoria asegurada, en el interior de Escherichia coli hay un virus en forma de profago, capaz de multiplicarse a un ritmo de 25 fagos por bacteria. La levadura y la bacteria se dividen, el fago se multiplica! El oro se lo lleva el virus!
Semifinales de Boxeo. Deinococcus radiodurans es una bacteria capaz de sobrevivir a la radiación extrema (se aísla de centrales nucleares!), pero Pseudomonas aeruginosa lo enreda con su flagelo y le inyecta toxinas a través de su Sistema de Secreción de tipo VI, y pasa a la final. En el otro ring, Neisseria gonorrhoeae, a pesar de su variación antigénica, es descalificado por dar un golpe bajo, y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina pasa también a la final contra Pseudomonas. Gracias a la formación de biofilms, Pseudomonassuperará a Staphylococcus y acabará llevándose el preciado metal.
Natación: 100 micras estilo libre. ¿Por qué descalificaron a Bdellovibrio bacteriovorus antes de la final? Bdellovibrio bacteriovorus es una bacteria depredadora capaz de entrar en el espacio periplásmico de otras bacterias Gram negativas y parasitarlas. Bdellovibrio fue descalificada por comerse a uno de sus competidores! La foto finish demuestra que Rhodobacter sphaeroides gana por un cuerpo al multiflagelado Escherichia coli, batiendo el record en 2,02 segundos. El bronce se lo lleva Pseudomonas aeruginosa con una marca de 2,12 segundos. En cuarto y quinto lugar llegan respectivamente Vibrio alginolyticus y Yersinia enterocolitica. Rhodospirillum rubrumse entretiene yendo y viniendo, dos pasitos para adelante y uno para atrás, y por fin acabar la carrera a los 15 segundos. En este enlace podrás ver las imágenes de esta im-presionante final!
Lanzamiento de jabalina. El primero en lanzar es Magnaporthe oryzae, un hongo parásito de la planta de arroz que segrega proteínas efectoras en las células que se distribuyen por el tejido vegetal a través de las uniones entre células. El segundo lanzamiento es de Haptoglossa mirabilis, pero a pesar de su gran lanzamiento, es descalificado por ayudarse de una auténtica “pistola” celular. Le sigue Clostridium botulinun, la bacteria productora de la toxina del botulismo, que una vez secretada se mueve a gran distancia por el cuerpo, lo que le asegura la plata. El espectacular lanzamiento de Puccinia monoica le vale el oro. Puccinia es un hongo parásito que induce la producción de pseudo-flores en algunas plantas, que liberan unos efectores volátiles que atraen insectos a muy largas distancias.
Carrera de relevos. El ganador de la carrera de relevos es aquel patógeno capaz de infectar de manera efectiva a mayor número de huéspedes, combinando nivel de virulencia y capacidad de transmisión. El virus de la gripe aviar H5N1 es muy patógeno pero afortunadamente no es capaz de trasmitirse entre humanos, quizá si se entrena pueda volver a clasificarse para los próximos juegos de 2016. Yersinia pestis, a pesar de ser el favorito, solo consigue el bronce: el causante de la peste es muy virulento pero su transmisión es relativamente baja. La clamidia (Chlamydia trachomatis) se transmite por contacto sexual, desgraciadamente ha acabado siendo muy popular y gana la plata. El pequeño rhinovirus , a pesar de solo causar el catarro común, es capaz de transmitirse con tanta facilidad que consigue hacerse con el triunfo en la carrera de relevos. La estrategia consiste en combinar una alta transmisibilidad con una baja virulencia, lo que permite que la infección y la dispersión del patógeno sean muy fáciles y rápidas.
OLIMPIADAS DE INVIERNO
¿Cuál es el microorganismo participante mejor adaptado a las bajas temperaturas? La competición ha sido muy reñida. Polaribacter irgensii (bronce) es un viejo conocido entre los psicrófilos (bacterias capaces de vivir a bajas temperaturas). Es una bacteria marina que no crece por encima de 12ºC. Psychrobacter arcticus se ha aislado del permafrost siberiano con una antigüedad de más de 20.000 años y puede crecer a temperaturas por debajo de -10ºC. Sin embargo, no le arrebata el oro a Colwellia psycherythraea, aislada de sedimentos marinos del Ártico, cuyo récord de crecimiento está en -12ºC e incluso mantiene su movilidad a -10ºC y sigue con sus enzimas activos a -20ºC!
¿Cuál es el microorganismo participante mejor adaptado a las bajas temperaturas? La competición ha sido muy reñida. Polaribacter irgensii (bronce) es un viejo conocido entre los psicrófilos (bacterias capaces de vivir a bajas temperaturas). Es una bacteria marina que no crece por encima de 12ºC. Psychrobacter arcticus se ha aislado del permafrost siberiano con una antigüedad de más de 20.000 años y puede crecer a temperaturas por debajo de -10ºC. Sin embargo, no le arrebata el oro a Colwellia psycherythraea, aislada de sedimentos marinos del Ártico, cuyo récord de crecimiento está en -12ºC e incluso mantiene su movilidad a -10ºC y sigue con sus enzimas activos a -20ºC!
Felicidades a los campeones y ya falta menos para Brasil2016!
The microbial olympics. Youle M, et al. Nat Rev Microbiol. 2012. 10(8):583-8.
doi: 10.1038/nrmicro2837
http://www.animalesxxi.com/index.php/notas/347-olimpiada-microbiana
doi: 10.1038/nrmicro2837
http://www.animalesxxi.com/index.php/notas/347-olimpiada-microbiana
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