Superorganismos

No: no es ciencia ficción. Investigadores de la Facultad de Medicina Dental de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos) dieron con un organismo resultante de la colaboración de dos reinos: los hongos y las bacterias, específicamente Candida albicans  y Streptococcus mutans (respectivamente). Este nuevo superorganismo sería el responsable de la infección de caries en forma severa en niños. 

De acuerdo al profesor de dicha Casa de Altos Estudios, Hyun (Michel) Koo, “esto comenzó con un descubrimiento muy simple, casi accidental, mientras observaba muestras de saliva de niños pequeños que desarrollaron caries dentales agresivas”, según citó el portal Intramed. 

“Mirando bajo el microscopio, notamos que las bacterias y los hongos formaban estos ensamblajes y desarrollaban movimientos que nunca pensamos que tendrían: una movilidad similar a caminar y saltar. Tienen muchas de las que llamamos ‘funciones emergentes’ que aportan nuevos beneficios a este conjunto que no podrían lograr por sí solos. Es casi como un nuevo organismo, un superorganismo, con nuevas funciones”.

Junto con su equipo de la Universidad de Pensilvania, Koo decidió avanzar en esta línea e indagar cómo se comportarían estos supraorganismos una vez que se adhieren a la superficie dental. 

Fue así que comenzó una serie de experimentos empleando microscopía en vivo en tiempo real para observar el proceso de unión y eventual crecimiento.

Lo que observaron bajo la lente se podría resumir en las siguientes características de este superorganismo:

-Constituyen un grupo celular preensamblado. Los grupos bacterianos se unen dentro de una red de levaduras fúngicas, hifas y exopolisacáridos. 

-Se unen a las superficies. Poseen una mayor capacidad de adhesión. 

-Mayor cobertura superficial. Este ensamblaje se comporta como unidad única y crece más rápido que los agregados de una sola especie. De esta forma, se extienden tridimensionalmente y se fusionan entre sí extendiéndose sobre más superficie. 

-Poseen funciones emergentes que no tendrían en separado. Por ejemplo, una mayor tasa de crecimiento, colonización de la superficie, mayor tolerancia a antimicrobianos y mejor resistencia al corte. 

-Capacidad migratoria. Al estar ensamblados en un mismo organismo, los hongos y las bacterias demostraron tener una forma única de movilidad espacial migratoria. De acuerdo a los autores del estudio, “la movilidad está dirigida por la filamentación fúngica a medida que las hifas se extienden y entran en contacto con la superficie, levantando el ensamblaje con un ‘movimiento de salto hacia adelante’”.

Es así como en las primeras horas de crecimiento, este superorganismo puede “saltar” más de 100 micrones en la superficie: más de 200 veces la longitud de su propio cuerpo. Cabe recordar que C. albicans como S. mutants no pueden movilizarse por sí mismos: solo lo logran cuando colaboran.  

-Mecanismo de crecimiento “autostop”. Este fenómeno ocurre durante la iniciación del biofilm. Permite que las bacterias inmóviles se reubiquen después de la colonización de la superficie y de esta forma se promueve la expansión espacial del biofilm en la superficie y fusionarse con otros ensamblajes. 

Cuando se observó a estos ensamblajes en dientes humanos reales en un modelo de laboratorio, se encontró que la caries dental fue más extensa dado que la biopelícula se extendió rápidamente. 

Otro punto a destacar sobre este experimento fue que agregó más información sobre los mecanismos de mutualidad y multiceluraridad. Además, estos hallazgos podrían ser aplicables a la microbiología en general. 

En el caso particular de la caries dental, entender este mecanismo podría allanar el camino a nuevas estrategias preventivas en caso de poder bloquear esta unión o interrumpir el ensamblaje antes de que llegue al diente y cause daño, explicó el profesor Hyun Koo.

Todo lo relacionado a este descubrimiento puede consultarse en el artículo Interkingdom assemblages in human saliva display group-level surface mobility and disease-promoting emergent functions, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.