Según un reciente hallazgo realizado por el equipo de investigación de la Facultad de Odontología de la Universidad de Pensilvania, la asociación entre bacterias y hongos en la cavidad bucal podría dar lugar a «superorganismos» de fuerza y resistencia inusuales.
Estas agrupaciones microbianas, descubiertas en la saliva de niños pequeños con caries agresivas, podría colonizar los dientes de forma rápida y eficaz.
Un superorganismo con nuevas e interesantes funciones
El descubrimiento se produjo de forma muy simple, casi accidental, mientras Zhi Ren, uno de los investigadores y autor principal del artículo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, analizaba el comportamiento de los microbios de la saliva infantil en tiempo real.
«Al observar a través del microscopio, Ren se dio cuenta de que las bacterias y los hongos formaban conjuntos y desarrollaban movimientos nada característicos», señala Hyun (Michel) Koo, profesor de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania y coautor del artículo. «Tienen mucho de lo que llamamos “funciones emergentes”, ya que aportan al conjunto nuevos beneficios que, por separado, serían impensables en estos microbios. Es como si se tratara de un nuevo organismo, un superorganismo, con nuevas funciones», añade.
Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para investigar la dinámica de los procesos biológicos complejos
¿Cuál es el mecanismo de actuación de estos superorganismos?
Para desentrañar cómo se comportarían estas agrupaciones una vez adheridas a la superficie de un diente, los investigadores incubaron en saliva humana las bacterias, los hongos y un material similar a los dientes, lo que les permitió observar la formación de las agrupaciones y analizar la estructura de los conjuntos resultantes.
Lo que vieron fue una estructura muy organizada, con agrupaciones bacterianas unidas en una compleja red de fermento fúngico de las que brotaban unos filamentos (hifas) gracias a los que podían disgregarse rápidamente por la superficie del diente.
Lo curioso es que, a pesar de que algunas bacterias pueden propulsarse mediante ciertos apéndices, ese no es el caso de las especies microbianas del estudio, que, por sí mismas, no son móviles.
Los investigadores se fijaron en que eran agrupaciones más pegajosas, más resistentes a los antimicrobianos y más difíciles de eliminar que las bacterias o los hongos en su forma independiente.
Estos conjuntos microbianos utilizaban las hifas fúngicas para anclarse en la superficie e impulsarse sobre ella, y lo hacían a una velocidad considerable. De hecho, los investigadores midieron velocidades de más de 40 micras por hora, similar a la velocidad de los fibroblastos, células humanas que participan en la cicatrización de las heridas.
A lo largo de las primeras horas de crecimiento, los conjuntos llegaron a «saltar» más de 100 micras por la superficie. «Eso es más de 200 veces la longitud de su propio cuerpo», dice Ren, y añade que esto los hace «mejores que la mayoría de los vertebrados en relación con su tamaño, […] por ejemplo, las ranas arborícolas y los saltamontes pueden saltar hacia delante, respectivamente, unas 50 y 20 veces su propia longitud corporal».
Aunque se desconocen los mecanismos exactos, la capacidad de los conjuntos para moverse mientras crecen tiene un objetivo claro: permitirles extenderse rápidamente a nuevas superficies, lo que deriva en que, una vez los conjuntos se adhieren al diente, resulten en caries más extensas y agresivas.
¿Cómo prevenir la formación de estas superagrupaciones?
«Dado que estos ensamblajes se encuentran en la saliva, localizarlos en una fase temprana podría ser clave para prevenir la caries dental infantil», afirma Koo. «Si se bloquea esta unión o se interrumpe el ensamblaje antes de que llegue al diente, podríamos prevenir la formación de estos supergrupos de microbios», añade.
Más allá de su aplicación para el tratamiento de caries infantiles, este hallazgo podría aplicarse en la biología microbiana general.
«Los hallazgos podrían incluso arrojar luz sobre la evolución del mutualismo y la multicelularidad basada en la mejora de la supervivencia y el crecimiento de organismos individuales al unirse y trabajar como una unidad en un entorno determinado», señala el equipo.
