Los científicos encuentran que cientos de bacterias intestinales son eléctricas

By | octubre 5, 2018

Una nueva investigación revela un hecho sorprendente sobre numerosos tipos de bacterias intestinales: pueden generar electricidad.

Cientos de bacterias que se encuentran en el intestino pueden generar electricidad, según encuentra un estudio reciente

Cientos de bacterias que se encuentran en el intestino pueden generar electricidad, según encuentra un estudio reciente

Las bacterias electrogénicas son aquellas que pueden producir una cierta cantidad de electricidad.

Por esta razón, la investigación en curso busca formas de utilizar estos microorganismos para desarrollar dispositivos alternativos más sostenibles similares a baterías.

Hasta ahora, se han encontrado bacterias electrogénicas en entornos naturales bastante específicos, como los sedimentos de varios cuerpos de agua.

Estos entornos son típicamente anaeróbicos, lo que significa que no contienen oxígeno libre. Ahora, por primera vez, investigadores de la Universidad de California en Berkeley descubrieron que cientos de bacterias diferentes en el intestino humano también son electrogénicas.

Estos incluyen muchos tipos de bacterias, desde las patógenas que son capaces de causar enfermedades, hasta las bacterias probióticas que promueven la salud intestinal. Sin embargo, estas bacterias intestinales producen electricidad usando un mecanismo diferente al que utilizan las bacterias electrogénicas conocidas de otros ambientes.

Los investigadores, dirigidos por el Prof. Dan Portnoy, informan sobre su importante descubrimiento en un estudio que aparece en la revista Nature.

Un descubrimiento sorprendente

El Prof. Portnoy y su equipo explican que algunas de las cadenas de bacterias generadoras de electricidad que ahora han identificado incluyen Listeria monocytogenes (un culpable común en casos de diarrea ), Clostridium perfringens (que causa gangrena ) y Enterococcus faecalis (un patógeno a veces adquirido) durante las estadías en el hospital).

Sin embargo, muchas otras bacterias generadoras de electricidad en el intestino son benignas. Algunos de estos son probióticos, observan los investigadores, mientras que otros, como las cepas Lactobacilli , juegan un papel en la fermentación.

» El hecho de que haya tantos insectos que interactúan con los humanos, ya sea como patógenos o en probióticos o en nuestra microbiota o que participan en la fermentación de productos humanos, son electrogénicos, algo que se había pasado por alto antes».

Prof. Dan Portnoy

Esto, agrega, «podría decirnos mucho sobre cómo estas bacterias nos infectan o nos ayudan a tener un intestino sano».

Además, los científicos esperan que su hallazgo inesperado también pueda ser útil en proyectos futuros que apuntan a crear células de combustible microbianas, una estrategia innovadora para generar energía renovable.

Los investigadores explican que las bacterias generan electricidad como parte de su metabolismo, en un proceso que se comparan con la respiración.

Sin embargo, mientras que los organismos como las plantas y los animales, que viven en ambientes ricos en oxígeno, usan oxígeno para ayudarlos en su metabolismo, las bacterias que residen en ambientes anaeróbicos deben usar otros elementos químicos.

Por lo tanto, las bacterias que residen en el fondo de los lagos generalmente usan un mineral, como hierro o manganeso, durante su complejo proceso metabólico, generando así electricidad.

Bacterias intestinales: ¿electrogénico porque es «fácil»?

Sin embargo, las bacterias electrogénicas que se encuentran en el intestino parecen tener un proceso más simple de generación de electricidad, y usan un compuesto orgánico conocido como flavina, que es un derivado de la vitamina B-2.

«Parece que la estructura celular de estas bacterias y el nicho ecológico rico en vitaminas que ocupan hace que sea significativamente más fácil y más rentable transferir electrones fuera de la célula», explica el primer autor del estudio, Sam Light.

«Por lo tanto», dice, «creemos que las bacterias respiratorias minerales estudiadas convencionalmente están utilizando la transferencia de electrones extracelular porque es crucial para la supervivencia, mientras que estas bacterias recién identificadas lo están utilizando porque es ‘fácil'».

En colaboración con expertos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en la Universidad de California, Light y sus colegas realizaron más pruebas para ver cuánta electricidad pueden producir estas bacterias intestinales.

Descubrieron que las bacterias intestinales generan casi tanta electricidad como otras bacterias electrogénicas: hasta 100.000 electrones por segundo por célula.

En particular, se sorprendieron al descubrir que Lactobacillus , una cadena bacteriana que desempeña un papel en la fermentación y que se usa para hacer queso, yogur y chucrut, tiene propiedades electrogénicas.

Ahora, Light y sus colegas se preguntan si estas propiedades son relevantes para el sabor que crea Lactobacillus en los productos alimenticios obtenidos a través de la fermentación.

«Esta es una gran parte de la fisiología de las bacterias que las personas no sabían que existía», concluye Light, «y eso podría ser potencialmente manipulado».

Author: Tamara Villos Lada

Tamara Villos Lada, estudió y trabajó como Coder Médico en un importante hospital de Inglaterra durante 12 años. Ella estudió a través de la Asociación de Gestión de Información de Salud de Australia, y alcanzó certificación internacional. Su pasión tiene algo que ver con la medicina y la cirugía, incluyendo enfermedades raras y trastornos genéticos, y ella también es una madre soltera de un niño con autismo y trastorno del humor.