Los microorganismos nos acompañan a todas partes, incluso a las expediciones espaciales, y de modo similar a los humanos, deben adaptarse a las condiciones de la microgravedad. A pesar del hecho de que tales adaptaciones pueden incrementar el riesgo de las bacterias, su naturaleza aún es poco conocida.

Enfocados en profundizar en esta cuestión, un equipo de investigadores de la Universidad de Houston, realizó un estudio cuyos resultados revelaron que mantener bacterias en condiciones de microgravedad simulada, provoca cambios fisiológicos y de adaptación genética persistentes que mejoraron su capacidad para crecer y formar colonias.

Buscando cambios

Para el estudio, los investigadores evaluaron dos cepas casi idénticas de Escherichia coli no patógena, una bacteria común que se encuentra en las entrañas de los animales, y las pusieron a prueba. Una cepa, NCM520, se cultivó en un matraz en condiciones normales de gravedad de la Tierra, mientras que la otra, MG1655, se colocó en una cámara especial que simula la microgravedad, conocido como HARV (High-Aspect Ratio Vessel), y allí se mantuvo por mil generaciones.

HARV fue el dispositivo utilizado para simular el entorno microgravitatorio.

El objetivo del experimento era saber si las bacterias sufrirían algún tipo de cambio genético a lo largo de las generaciones, y para su sorpresa, encontraron que al menos 16 genes habían mutado después de la exposición al entorno microgravitario simulado.

El papel de estas mutaciones no está completamente claro; algunas afectan la capacidad de las bacterias para formar biopelículas, lo cual se ha demostrado que hace que las bacterias sean más resistentes a las condiciones externas y les permite crecer y multiplicarse de manera efectiva.

Luego de observar estos cambios, los investigadores realizaron un análisis de la resistencia a los antibióticos de las bacterias adaptadas, encontrando que conservaron la sensibilidad a los medicamentos, una noticia alentadora, ya que si la microgravedad convierte a las bacterias en súperbacterias, los antibióticos seguirán siendo una poderosa línea de defensa.

Un asunto de supervivencia

Las colonias de E. coli que crecen en la Estación Espacial Internacional podrían aumentar su tasa de crecimiento en microgravedad, formando biopelículas potencialmente peligrosas.

Para asegurarse de que las mutaciones se produjeron por razones de supervivencia, el equipo agregó una cepa estándar de E. coli a la cepa mutada. Como era de esperar, las bacterias mutadas superaron a las bacterias comunes, lo que sugiere que los cambios fueron una respuesta de supervivencia directa provocado por el entorno de microgravedad simulado.

Incluso después de que las células se retiraron de la microgravedad, y durante hasta 30 generaciones, las bacterias mantuvieron el 72 por ciento de su ventaja adaptativa, indicativo de la presencia de mutaciones genéticas permanentes, en lugar de un mero ajuste temporal.

Los autores del estudio manifiestan que la investigación tiene implicaciones para la resiliencia de la vida en el espacio exterior. Si bien no demuestra que los humanos puedan evolucionar mágicamente para sobrevivir a largo plazo en microgravedad, sí muestra que la vida puede adaptarse a algunas condiciones similares al espacio, si esto fuera necesario para la supervivencia.

Referencia: The adaptation of Escherichia coli cells grown in simulated microgravity for an extended period is both phenotypic and genomic. Npj Microgravity, 2017. https://doi.org/10.1038/s41526-017-0020-1