Investigadores del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto del CSIC y la Universitat de València, han identificado una “memoria mecánica” en bacterias Escherichia coli que permite comprender mejor cómo estas sobreviven a la acción de los antibióticos. El hallazgo, publicado en la revista Nature Communications, revela que las fuerzas físicas y la geometría celular juegan un papel clave en la división bacteriana y en los procesos de resistencia.
Durante la exposición a antibióticos, las bacterias pueden dejar de dividirse y crecer en forma de filamentos, un fenómeno llamado filamentación, frecuente en infecciones urinarias. El estudio liderado por Javier Buceta demuestra que estos filamentos se curvan siguiendo leyes físicas predecibles, generando tensiones internas que la célula recuerda incluso cuando desaparece el estrés.
“Esta huella mecánica actúa como una señal interna que guía futuras divisiones”, explica Buceta. Según el equipo, esta memoria no solo afecta a la forma celular, sino también a procesos biológicos esenciales, como la actividad de la red de proteínas Min, responsable de determinar el punto de división.
La investigación muestra que en las zonas de mayor curvatura hay menor concentración de ADN y de la proteína MinD, pero mayor actividad de la maquinaria de división celular. “Es la primera evidencia de un efecto de mecano-biología en bacterias filamentosas”, subraya Buceta.
Para Marta Nadal, primera autora del artículo, este descubrimiento abre “nuevas líneas de investigación en biomedicina”, ya que comprender cómo las bacterias conservan memoria de situaciones adversas permitirá diseñar tratamientos antibióticos más eficaces y prevenir recaídas o resistencias.
El investigador Iago López Grobas añade que el estudio muestra que “la forma física de la bacteria no es solo una consecuencia del crecimiento, sino una señal activa que guía su destino”. Esto podría ser aprovechado para crear estrategias que interrumpan la división bacteriana y frenen la resistencia a los antibióticos.
Además, los resultados tienen aplicaciones potenciales en el control de biofilms bacterianos, estructuras que complican infecciones y afectan a la industria sanitaria y alimentaria. Según Buceta, este conocimiento podría inspirar el diseño de materiales —como catéteres— que dificulten la filamentación y desestabilicen la formación de biofilms.
Ver estudio aquí.
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