La bacteria Helicobacter pylori puede combatirse con ayuda de la luz. Así de simple. Investigadores estadounidenses han ideado una trampa óptica que es eficaz para acabar con este agente patógeno que ha infectado los estómagos de millones de personas en todo el mundo.
El profesor Pushkar Lele, de la Universidad de Texas A&M, combina de momento con éxito técnicas experimentales como las trampas ópticas y la transferencia de energía de resonancia de Förster (FRET), con avanzadas plataformas informáticas.
Es bien sabido que en el interior de una bacteria se suceden reacciones de señalización, muy rápidas. Medirlas es clave para entender las estrategias de H. pylori, pero es muy difícil -como explica Pushkar- ya que su tamaño es de unos dos micrones (millonésima de mol) y la velocidad a la que se mueve es unas 30 veces su longitud, por segundo.
Más de la mitad de la población mundial está colonizada por bacterias gramnegativas móviles, como la Helicobacter pylori. Las infecciones por H. pylori se han relacionado con úlceras pépticas y con el cáncer gástrico, que son promovidas por la capacidad de la bacteria para nadar con la ayuda de apéndices helicoidales (flagelos). Los filamentos flagelares rotan por motores flagelares transmembrana que cambian repetidamente su dirección de rotación.
Debido a la ubicación unipolar de los filamentos flagelares zurdos, la rotación en sentido contrario a las agujas del reloj de los motores hace que la célula funcione con los flagelos detrás del cuerpo, un modo de motilidad denominado modo de empuje.
El poder de la luz
El grupo de científicos liderados por el profesor Lele intenta manipular células bacterianas individuales a través del poder de la luz. Usando una trampa óptica, los investigadores atrapan células individuales de H. pylori y las liberan a distintas distancias de sus objetivos químicos, para observar sus estrategias de navegación. De esta forma, desarrollan FRET para visualizar las interacciones de señalización en estas células.
El profesor Lele destaca que “las bacterias dependen de numerosos mecanismos de señalización para adaptar su comportamiento a las condiciones ambientales. La vía que nos interesa es aquella que les ayuda específicamente a desplazarse de un lugar desfavorable a un entorno favorable, un proceso conocido como quimiotaxis”.
En un estudio anterior que apareció hace ya más de un año en eLife, los investigadores desarrollaron un método para cuantificar el efecto del medio ambiente al explotar el arrastre de fluidos en cada bacteria. Su enfoque les ayudó a caracterizar las propiedades de los motores individuales que operan los flagelos.
“La forma en que nadan las H. pylori hace que vuelvan sobre sus movimientos cada dos segundos, anulando el progreso que podrían haber hecho en el segundo anterior. Esto complica la comprensión de la quimiotaxis”, matiza este científico para, a renglón seguido, subrayar que “sus movimientos son erráticos. Sin embargo, se pueden simular informáticamente con las entradas adecuadas de los experimentos. Esperamos que las pruebas experimentales de modelos matemáticos ayuden a desentrañar misterios importantes y predecir la probabilidad de infecciones en el futuro”.
“Las estrategias de quimiotaxis -termina diciendo- se comprenden bien solo en unas pocas bacterias y la ejecución de nuestros proyectos proporcionará información sobre las diversas estrategias empleadas por los patógenos para evadir nuestro sistema inmunológico”.
‘Helicobacter pylori’
La infección por Helicobacter pylori se produce cuando infecta el estómago. Como destacan expertos de Mayo Clinic, esto ocurre generalmente durante la infancia. La infección es una causa frecuente de las úlceras pépticas y puede estar presente en más de la mitad de la población mundial.
La mayoría de las personas no se dan cuenta de que tiene una infección por esta bacteria porque nunca se enferman. Si tiene signos y síntomas de una úlcera péptica, el médico probablemente le hará pruebas para detectar una infección por H. pylori. Y si se confirma, el tratamiento habitual es con antibióticos.
Entre los signos y síntomas de la infección por H. pylori, figuran los siguientes: dolor recurrente o ardor en el abdomen; dolor abdominal más agudo con el estómago vacío; náuseas; pérdida del apetito; hinchazón y pérdida de peso involuntaria.
