Bacterias versus antibióticos: un experimento visual

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

¿Qué es la "evolución"? En primer lugar, se trata de un desarrollo natural, acompañado de un cambio en la composición genética y adaptación al medio. En otras palabras, los organismos mutan gradualmente para sobrevivir en entornos difíciles.

Y ahora estamos hablando no solo de animales, sino también de las bacterias que nos rodean. Científicos de la Escuela de Medicina de Harvard han filmado un video asombroso que nos muestra la evolución de la bacteria E. coli. Te invitamos a verlo.

La esencia del experimento fue la siguiente: demostrar cómo las bacterias se adaptan a las difíciles condiciones ambientales para su supervivencia. Para ello, se creó una placa de Petri rectangular gigante de 60 x 120 centímetros. La solución nutritiva no fue uniforme. El cuenco se dividió en 9 secciones rectangulares. Las dos secciones exteriores contenían una solución nutritiva normal en la que las bacterias pueden multiplicarse libremente. Pero en cada sección subsiguiente, se agregaron antibióticos, y cuanto más cerca está la sección del centro del recipiente, mayor es la concentración de antibióticos.

Por lo tanto, tan pronto como las bacterias llegaron a la frontera con la siguiente sección, no tuvieron más remedio que evolucionar para resistir la amenaza a sus vidas. Las nuevas cepas de bacterias resistentes a los antibióticos continuaron multiplicándose, por lo que, sección por sección, las colonias viejas murieron y las nuevas continuaron avanzando lenta pero seguramente hacia el centro victorioso de la placa de Petri. Por supuesto, en el video verán una grabación acelerada multiplicada de este proceso, porque todo el experimento les llevó a los científicos de Harvard 11 días.

El experimento tiene valor no solo científico, sino también educativo. El gran espacio de la arena MEGA permite la observación visual de mutaciones y selección natural durante la propagación del frente de la población bacteriana.

A medida que aumenta la resistencia a los antibióticos, emergen numerosas líneas evolutivas paralelas en la población bacteriana, que difieren en fenotipo y genotipo.

Al estudiar las bacterias en la vanguardia y detrás de la población bacteriana, los científicos han descubierto varias cosas interesantes. Resultó que la evolución no siempre es impulsada por bacterias que son más resistentes a los antibióticos. Curiosamente, a veces los linajes más resistentes quedan atrapados detrás de las bacterias más sensibles. Al parecer, esto se debe a mutaciones "prematuras", cuando algunas bacterias están listas para sobrevivir en una mayor concentración de antibiótico, que aparecerá en el futuro, pero que aún no ha aparecido. En tal situación, las bacterias potencialmente más adaptadas ceden en el frente a sus congéneres, que se adaptan precisamente a la concentración real que existe en ese momento.

Para probar esta teoría, los científicos tomaron muestras de colonias aisladas de bacterias con mutaciones "prematuras" y las colocaron a la fuerza frente al frente. Como era de esperar, sobrevivieron en condiciones en las que el frente bacteriano principal no pudo sobrevivir.

Los científicos también encontraron que una mejor adaptación a un efecto antibiótico débil acelera posteriormente la adaptación a concentraciones más altas (en la foto de abajo). Todo es como personas que son más capaces de adaptarse al deterioro de las condiciones de vida si los cambios se producen de forma gradual e imperceptible.