Territorialidad en Proteus

Los microbiólogos, hace ahora 30 años, comenzaron a mirar a las bacterias como algo más que pequeñas células individuales e independientes. Los pioneros en este campo observaron que hay bacterias que son capaces de emitir luz sólo cuando han alcanzado un número de ellas suficiente. Es lo que se llamó el "Quorum Sensing", es decir, la capacidad de detectar cuando la población ha alcanzado un número elevado de individuos. Las bacterias al crecer liberaban una pequeña molécula, una feromona que cuando alcanzaba una concentración determinada hacía que ls población emitiese luz. Posteriormente se vio que la producción extracelular de enzimas o de antibióticos, es decir, productos que benefician a la población por entero, también se producían por este "quorum sensing". Otro comportamiento que ha sido últimamente estudiado exhaustivamente es el desarrollo de películas de bacterias, lo que se llaman biofilms. Los biofilms son bacterias que forman una capa, como pueda ser el famoso sarro de los dientes. Muchas bacterias se organizan en biofilms por ejemplo para protegerse de los antibióticos o para colonizar todo tipo de superficies entre las que se encuentran los catéteres de las vías que se utilizan en los hospitales etc.

El cultivo tiene en el medio una membrana anapora la cual permite pasar moléculas pero no permite el contacto de las bacterias. Los investigadores vieron que Proteus mirabilis necesitaba el contacto célula a célula para formar una frontera.

Proteus mirabilis desarrolla una frontera entre Proteus mirabilis de distintas cepas como se puede observar en la fotografía de arriba. A la izquierda se ve como se siembran dos cepas distintas de Proteus, la cepa ip1 y la ip2. A la derecha cuando las colonias crecen se ve como se forma una frontera entre ambas. Esto lo descubrió Dienes en 1946. La frontera es real, las células de una cepa respetan la frontera y no invaden el territorio de la otra cepa, de hecho la frontera es una brecha entre ambas colonias, como si fuera un valle. Cuando los investigadores introdujeron una membrana que impedía el contacto físico entre estas cepas no se producía la frontera. La membrana dejaba pasar hormonas o toxinas, pero por lo visto Proteus mirabilis no agrede con toxinas a la cepa distinta. Lo que parece es que la reconoce.
Gibbs y Greenberg publicaron en 2008 un artículo en Science en el que descubren unos genes responsables. Cuando quitan estos genes Proteus no crea frontera, y cuando se los vuelven a meter Proteus vuelve a crear frontera. El trabajo no es técnicamente novedoso, pero que unos genes controlen algo tan "intangible" como la capacidad para formar una frontera es alucinante y abre y expande el campo de la sociobiología en bacterias. Podéis escuchar el podcast sobre esta noticia aquí.

J Bacteriol. 2009 Jun;191(12):3892-900. 2009 Feb 27.The Dienes phenomenon: competition and territoriality in Swarming Proteus mirabilis. Budding AE, Ingham CJ, Bitter W, Vandenbroucke-Grauls CM, Schneeberger PM.

Gibbs KA, Greenberg EP. Territoriality in Proteus: advertisement and aggression. Chemical reviews. 2011;(1520-6890):188-94.