Por Yasmin Zinni
Actualizado el 30 de agosto de 2022
Iván-balván/iStock/GettyImages
La homeostasis es el proceso de autorregulación que utilizan los organismos vivos para mantener estable su entorno interno, asegurando la supervivencia. Las bacterias también emplean sofisticados mecanismos homeostáticos para adaptarse a condiciones externas fluctuantes. Las principales estrategias homeostáticas bacterianas incluyen el equilibrio de hierro y metales, la regulación del pH y el ajuste de los lípidos de la membrana.
El hierro es esencial para la mayoría de los procesos bacterianos, pero el exceso de hierro puede ser tóxico. Las bacterias mantienen el equilibrio del hierro a través de transportadores especializados que maximizan la absorción cuando el hierro es escaso, y a través de proteínas de almacenamiento como la ferritina que secuestran el exceso de hierro. Las cepas patógenas de la sangre humana, por ejemplo, extraen hierro de la hemoglobina del huésped y de otros complejos. Cuando los niveles de hierro aumentan peligrosamente, las bacterias utilizan proteínas desintoxicantes como Dps, que protegen el ADN del daño oxidativo.
Más allá del hierro, las bacterias monitorean y regulan otros metales (incluidos el plomo, el cadmio y el mercurio) que pueden ser beneficiosos o dañinos. Las proteínas detectoras de metales detectan concentraciones externas y ajustan los niveles intracelulares de metales en consecuencia. Por ejemplo, Mycobacterium tuberculosis y la bacteria del suelo Streptomyces coelicolor poseen cada uno más de diez sensores metálicos distintos, lo que subraya la importancia de esta red reguladora para la patogenicidad y la supervivencia ambiental.
Si bien la mayoría de las bacterias prosperan cerca de un pH neutro de 7, los extremófilos pueden habitar ambientes con un pH inferior a 3 o superior a 11. Estos organismos poseen sistemas robustos de detección de pH que detectan cambios externos de acidez y activan mecanismos celulares para mantener un pH interno estable. Esta capacidad les permite sobrevivir en hábitats altamente ácidos o alcalinos.
La envoltura celular bacteriana contiene una amplia gama de proteínas y lípidos. Al modular la composición lipídica de sus membranas, las bacterias pueden alterar la permeabilidad y la fluidez, adaptándose así a factores estresantes como cambios de temperatura, presión osmótica y exposición química. Esta capacidad homeostática de los lípidos es fundamental para la supervivencia en una amplia gama de entornos.
