¿Cómo sobrevive el Vibrio cholerae en un ambiente desfavorable?

La bacteria Vibrio cholerae ha intrigado a los científicos desde su descubrimiento hace más de 150 años. Este patógeno conocido por producir la enfermedad del Cólera, infecta el intestino donde el oxígeno es prácticamente inexistente.

En ausencia de oxígeno muchas bacterias consiguen crecer gracias a un proceso metabólico conocido como respiración anaeróbica de nitrato, no así Vibrio cholerae, a pesar de disponer de la misma maquinaria molecular. Los científicos hasta hoy pensaban que dicha falta de crecimiento se debía a que Vibrio cholerae acumulaba nitrito, un conocido compuesto tóxico.

Sin embargo, el grupo de investigación de Felipe Cava en el Laboratory of Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) ubicado en la Universidad de Umeå (Suecia), han descubierto un mecanismo que permite al patógeno persistir o crecer en anoxia en dependencia de la acidez del medio. Esta estrategia permite a Vibrio cholerae ganar la carrera a bacterias comensales en la colonización del intestino. El grupo ha publicado sus resultados en la prestigiosa revista Nature Microbiology:

Para sobrevivir y proliferar en ausencia de oxígeno, muchos patógenos intestinales como Vibrio cholerae llevan a cabo un tipo de respiración anaeróbica en la cual usan nitrato en vez de oxígeno para su crecimiento. Las proteínas llamadas nitrato reductasas reducen el nitrato a nitrito - un compuesto nocivo - que normalmente es detoxificado a continuación.

Sin embargo, Vibrio cholerae acumula el nitrito, lo que impide su crecimiento. Durante años, esta observación llevó a los científicos a pensar que la reducción de nitrato en esta bacteria carecía de función fisiológica. Sorprendentemente, investigadores de la Universidad de Umeå (Suecia) en colaboración con científicos de la Universidad de Harvard (USA) han resuelto el misterio al demostrar que la toxicidad del nitrito proporciona una ventaja adaptativa a bacteria causante del Cólera.

Estudios anteriores habían mostrado que Vibrio cholerae crecía menos en presencia de nitrato, lo que sugería que esta ruta era en realidad tóxica para el patógeno. "Durante el proceso de infección, Vibrio cholerae induce la ruta metabólica de reducción de nitrato, por tanto, nunca creímos que este proceso pudiera ser negativo para la bacteria", comentó Felipe Cava".

Sin embargo, Emilio Bueno and Felipe Cava decidieron dar un paso más y además de estudiar el crecimiento de Vibrio cholerae en condiciones anóxicas y en presencia de nitrato, también analizaron la supervivencia de las células. Sorprendentemente, los investigadores encontraron un resultado totalmente inesperado que cambió la dirección del proyecto.