La cooperación entre bacterias mediada por sideróforos es afectada por el estrés ambiental
Existen diferentes mecanismos que promueven la cooperación entre bacterias y la producción de bienes públicos es uno de los mejor estudiados por estar presentes en diversas formas de vida que van desde las bacterias hasta animales sociales. Este tipo de estrategias les ha permitido a las bacterias enfrentar la escasez de nutrientes y el estrés ambiental, que generalmente se cree que son factores que aumentan la competencia y reducen la cooperación entre los organismos.
Los fundamentos moleculares de las interacciones sociales de Pseudomonas aeruginosa resultan de gran importancia para desarrollar mejores terapias clínicas contra este patógeno oportunista. Para P. aeruginosa el aprovechamiento del hierro del huésped depende de la producción cooperativa de sideróforos y la virulencia se correlaciona con la producción de sideróforos. Por lo tanto, Z. Jin y colaboradores consideraron de suma importancia investigar cómo P. aeruginosa regula la producción y secreción de sideróforos en presencia de diferentes tensiones ambientales, además de evaluar si estas tensiones ambientales pueden facilitar la persistencia de la cooperación bacteriana. Los hallazgos de este trabajo ofrecen una mejor comprensión sobre el mantenimiento de la cooperación, asimismo destacan la relación entre cooperación y virulencia.
En este trabajo desarrollaron diferentes experimentos con las cepas P. aeruginosa WT, mutantes incapaces de producir pioverdina (PVDI) y dobles mutantes incapaces de producir y absorber PVDI exógena, las cuales fueron sometidas a estrés fotónico y antimicrobiano. Realizaron experimentos de evolución con las diferentes cepas y fuentes de estrés, además construyeron un modelo teórico para vincular las tensiones ambientales con los resultados evolutivos.
Los autores de este trabajo discuten a partir de sus hallazgos que cuando P. aeruginosa se expone al estrés de los fotones y antibióticos, suprime la secreción de PVDI y lo reserva intracelularmente para quelar iones ferrosos liberados de proteínas de Fe-S a consecuencia de grupos ROS, así reprime la formación de radicales OH y protege a la célula de daño oxidativo. El equipo de Z. Jin denomina a esta estrategia privatización condicional, donde P. aeruginosa es capaz de cooperar con otras células en ausencia de estŕes, mientras que reserva este bien público para la protección de la célula individual cuando hay tensiones ambientales.
Referencia:
Jin, Z., Li, J., Ni, L., Zhang, R., Xia, A., & Jin, F. (2018). Conditional privatization of a public siderophore enables Pseudomonas aeruginosa to resist cheater invasion. Nature communications, 9(1), 1-11.
