Una nueva investigación dirigida por el profesor asistente de física de la Universidad Carnegie Mellon, Shiladitya Banerjee, demuestra cómo ciertos tipos de bacterias pueden adaptarse a la exposición a largo plazo a los antibióticos cambiando su forma. El trabajo fue publicado en la revista Física de la naturaleza .

La adaptación es un proceso biológico fundamental que impulsa a los organismos a cambiar sus rasgos y comportamiento para adaptarse mejor a su entorno. ya sea la famosa diversidad de pinzones observada por el biólogo pionero Charles Darwin o las muchas variedades de bacterias con las que coexisten los humanos. Si bien los antibióticos han ayudado a las personas a prevenir y curar las infecciones bacterianas, muchas especies de bacterias han podido adaptarse cada vez más para resistir los tratamientos con antibióticos.

La investigación de Banerjee en Carnegie Mellon y en su puesto anterior en el University College London (UCL) se ha centrado en la mecánica y la física detrás de varios procesos celulares. y un tema común en su trabajo ha sido que la forma de una célula puede tener efectos importantes en su reproducción y supervivencia. Junto con investigadores de la Universidad de Chicago, decidió investigar cómo la exposición a los antibióticos afecta el crecimiento y la morfología de la bacteria Caulobacter crescentus, un organismo modelo de uso común.

"Utilizando experimentos unicelulares y modelos teóricos, Demostramos que los cambios en la forma celular actúan como una estrategia de retroalimentación para hacer que las bacterias se adapten mejor a los antibióticos que sobreviven. "Banerjee dijo sobre lo que encontraron él y sus colaboradores.

Cuando se expone a dosis inferiores a las letales del antibiótico cloranfenicol durante varias generaciones, Los investigadores encontraron que las bacterias cambiaron drásticamente su forma al volverse más anchas y curvas.

"Estos cambios de forma permiten a las bacterias superar el estrés de los antibióticos y reanudar un crecimiento rápido, ", Dijo Banerjee. Los investigadores llegaron a esta conclusión al desarrollar un modelo teórico para mostrar cómo estos cambios físicos permiten que las bacterias alcancen una curvatura más alta y una relación superficie-volumen más baja," lo que permitiría que menos partículas de antibióticos atraviesen sus superficies celulares a medida que crecen.

"Esta información es de gran importancia para la salud humana y probablemente estimulará numerosos estudios moleculares adicionales sobre el papel de la forma celular en el crecimiento bacteriano y la resistencia a los antibióticos". "Dijo Banerjee.

Otros autores del estudio incluyeron a Aaron R. Dinner, Klevin Lo y Norbert F. Scherer de la Universidad de Chicago; y Nikola Ojkic y Roisin Stephens, miembros anteriores del grupo de investigación Banerjee de la UCL.