Emilia Quesada Arroquia, catedrática de Microbiología y
responsable del proyecto
Departamento de Microbiología, Facultad de Farmacia, Granada
Andalucía Investiga
Investigadores de la Universidad de Granada (UGR) están construyendo
un biosensor con una cepa de Halomonas anticariensis, una bacteria que se
desarrolla sin dificultad en ambientes hipersalinos. Con él, los expertos
granadinos podrán controlar la virulencia de algunas bacterias marinas y
halófilas, es decir, aquellas que necesitan de sal para vivir, y que son
responsables de enfermedades patógenas en peces y moluscos criados en
piscifactorías. Para ello, los expertos granadinos han recibido incentivos por
valor de 395.336 euros por parte de la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia.
Tradicionalmente las enfermedades bacterianas en el sector
de la Acuicultura
se han combatido empleando antibióticos. Pero el uso masivo de estas sustancias
ha provocado la aparición de microorganismos resistentes a nuevos tratamientos,
dificultando así el control de enfermedades que afectan tanto a peces como a
moluscos criados en piscifactorías. Por ello, es necesario ‘engañar a las
bacterias’.
En esta línea trabaja un equipo de científicos del grupo de
investigación Exopolisacáridos Microbianos de la Universidad de Granada
(UGR), coordinados por la catedrática de Microbiología Emilia Quesada Arroquia
y la profesora Inmaculada Llamas Company, están construyendo un biosensor que
les permitirá controlar a largo plazo la virulencia de algunas bacterias
marinas y halófilas, es decir, aquellas que requieren sal para vivir, y que son
responsables de enfermedades patógenas en peces y moluscos.
El bionsensor se basará en el denominado quorum sensing, que
permite a las bacterias comunicarse entre sí a través de moléculas señales.
Entre sus funciones destaca el control celular de la expresión de factores de
virulencia y exoenzimas, la capacidad de transferencia de DNA y la producción
de antibióticos, entre otras. La particularidad de este sistema comunicativo
intercelular bacteriano es su producción cuando hay quórum, es decir,
requiere la producción de una gran cantidad de estas moléculas para el correcto
funcionamiento de dicho sistema.
Detector de patógenos
Para la construcción del biosensor, los expertos de la UGR emplearán una cepa de
Halomonas anticariensis, una bacteria que crece en concentraciones salinas muy
variadas, desde apenas una baja concentración de cloruro sódico (NaCl), más
conocido como sal común, hasta salinidades extremas y que cuenta además con un
sistema quorum sensing particular y ya caracterizado.
Con este biosensor, los investigadores granadinos se
plantean analizar qué tipo de funciones están reguladas por estos sistemas
comunicativos. En concreto, queremos comprobar si los mecanismos patogénicos
de las bacterias que afectan a peces y moluscos en los criaderos se activan
mediante este sistema, concreta Emilia Quesada.
Una vez demostrado, podrán desarrollar nuevos compuestos
antimicrobianos que interfieran los sistemas quorum sensing, una alternativa en
la lucha contra las infecciones que sufren los peces y moluscos de los
criaderos debido a la ineficacia de algunas vacunas y al restringido uso de
antibióticos.
Con estos compuestos, los investigadores de la UGR conseguirán frenar los
mecanismos de virulencia que provocan enfermedades en peces y moluscos de
acuicultura marina de Andalucía, así como de otras regiones.
Entre las infecciones más comunes se encuentra la vibriosis,
también conocida como peste bubónica roja. Es la enfermedad más grave que
pueden padecer los peces marinos en estado libre o en el acuario. El periodo de
incubación está relacionado con la temperatura del agua (entre 10 y 16 ºC), con la virulencia de
la cepa y con el grado de estrés al que se encuentre sometido el pez.
Según la responsable del proyecto, cada vez está más claro
que la virulencia de muchas bacterias depende de la activación de un sistema
quorum sensing.
Interés para la medicina y la acuicultura
Una de las aplicaciones de este proyecto es el desarrollo de
compuestos quimioterápicos cuya diana sea los sistemas quorum sensing
implicados en mecanismos de virulencia de los microorganismos causantes de
enfermedades patógenos. De hecho, ya se han hallado compuestos que interfieren
los sistemas quorum sensing como furanonas halogenadas producidas por el alga
roja Delisea pulcra, que actúan como agonista de las moléculas señal e impiden
la interacción de éstas con su receptor en la bacteria.
Emilia Quesada y su equipo han descrito además nuevos
géneros y especies de bacterias halófilas, algunas de ellas productoras de
exopolisacáridos (moléculas formada por diferentes azúcares) de interés
industrial y médico, como la especie Halomonas maura y han llevado a cabo
estudios de la biodiversidad de ambientes hipersalinos.
En el proyecto, catalogado de excelencia y financiado con
395.336 euros por la
Consejería de Economía, Innovación y Ciencia, trabajan
conjuntamente con los científicos granadinos expertos en Microbiología de la Universidad de
Sevilla, liderados por el también catedrático de Microbiología Antonio Ventosa.
Este equipo está interesado en ensayar el biosensor en sus cepas halófilas
productoras de enzimas de interés biotecnológico, lipasas y proteasas.
