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Las comunidades de bacterias se ensamblan en estructuras altamente organizadas

Investigadores descubren patrones de organización en la placa dental humana


Por primera vez, un equipo de científicos ha descrito diversos tipos de ensamblajes bacterianos que habitan en la placa dental, gracias a un novedoso método de imágenes. Han descubierto que estas comunidades forman una compleja estructura "erizo". El hallazgo es importante porque ayudará a comprender mejor las funciones bacterianas.





Una estructura de "erizo" en la placa dental, recogida de un voluntario sano con un palillo de dientes. La Corynebacterium se muestra en magenta, formando el núcleo de la estructura; el resto de bacterias se ubican en alrededor, en posiciones características. Imagen: Jessica Mark Welch. Fuente: MBL.
Una estructura de "erizo" en la placa dental, recogida de un voluntario sano con un palillo de dientes. La Corynebacterium se muestra en magenta, formando el núcleo de la estructura; el resto de bacterias se ubican en alrededor, en posiciones características. Imagen: Jessica Mark Welch. Fuente: MBL.
Las bacterias suelen vivir en comunidades mixtas, en las que hay muchos tipos distintos de microbios. Pero, hasta ahora, no se conocía cómo se organizan estas comunidades, pues no existía la tecnología necesaria para ver las estructuras que forman en el espacio.

Ahora, por primera vez, un equipo de científicos ha descrito diversos tipos de ensamblajes bacterianos que habitan en la placa dental.

Lo han hecho gracias a un novedoso método de imágenes que permite atravesar la inmensa complejidad de detalle de las comunidades microbianas, y que hace que "brillen" los patrones que las conforman.


La placa bacteriana de los dientes, ha descubierto el equipo, contiene estructuras "erizo" a escala micro; consistentes en ocho tipos diferentes de bacterias dispuestas radialmente alrededor de una novena clase, la filamentosa Corynebacterium.

El estudio ha sido dirigido por Jessica Mark Welch, del
Marine Biological Laboratory (MBL), en Estados Unidos, y por Gary Borisy del Instituto Forsyth, de Cambridge (Inglaterra).

Patrones bacterianos

Poder ver estas estructuras aporta a los científicos información valiosa sobre las funciones de cada bacteria, algo que no se puede extraer de análisis genómicos. Estos especifican qué microbios están presentes en una comunidad, pero no la forma en que estos se organizan.

"Los microbios se comportan de manera muy diferente dependiendo de dónde están y de qué bacterias tienen al lado", explican los investigadores

En cada caso, "segregan productos químicos y metabolitos completamente distintos en función de quiénes son sus vecinos microbianos. Por lo tanto, si queremos describir con precisión lo que las bacterias están haciendo, necesitamos saber dónde están".

Buscando nuevas estructuras

El equipo ha propuesto un modelo de desarrollo de la placa dental, basado en sus observaciones e imágenes, en combinación con datos de secuenciación de placa recogidos por el Proyecto microbioma humano.

"Esta es una forma nueva muy emocionante de observar a las comunidades microbianas", dice Mark Welch. "El grado de organización que encontramos en la estructura erizo es increíble, así como el hallazgo repetido de la misma estructura en diferentes individuos. El descubrimiento de que las bacterias pueden desarrollar tal grado de organización espacial podría ser generalizable a otros microbiomas. Sólo tenemos que seguir buscando", concluye.

Referencia bibliográfica:

Jessica L. Mark Welch, Blair J. Rossetti, Christopher W. Rieken, Floyd E. Dewhirst, Gary G. Borisy. Biogeography of a human oral microbiome at the micron scale. Proceedings of the National Academy of Sciences (2016). DOI: 10.1073/pnas.1522149113.


Jueves, 28 de Enero 2016
MBL/T21
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