Un estimado colega nos comparte la noticia de que investigadores de Duke University han descubierto un hecho básico pero sorprendente: su esponja o trapo para lavar los trastos en su cocina es una mejor incubadora para diversas comunidades bacterianas que una placa de Petri de laboratorio. Esto se publicó en un artículo de difusión escrito por Ken Kingery, en la página Web de Duke University  DU) el 17 de febrero de 2022 y traducido por nosotros para este espacio. En dicho artículo Kingery menciona que no son sólo son las sobras atrapadas lo que hace que la cornucopia de microbios que pululan alrededor sea tan feliz y productiva, sino que el problema es la estructura del material de la esponja o del trapo mismo.

En una serie de experimentos, los científicos muestran cómo varias especies microbianas pueden afectar la dinámica de población de las demás según los factores de su entorno estructural, como la complejidad y el tamaño. Algunas bacterias prosperan en una comunidad diversa, mientras que otras prefieren una existencia solitaria. Y un entorno físico que permite a ambos tipos vivir sus mejores vidas conduce a los niveles más altos de biodiversidad.

El suelo proporciona este tipo de entorno óptimo de convivencia mixta, al igual que la esponja de la cocina.

Los ingenieros biomédicos de Duke dicen que sus resultados sugieren que las industrias que usan bacterias deben tener en cuenta los entornos estructurales para realizar tareas como limpiar la contaminación o producir productos comerciales más efectivos.

Los resultados aparecieron en línea el 9 de febrero en la revista Nature Chemical Biology.

Las bacterias son como las personas que viven la pandemia: a algunas les resulta difícil estar aisladas mientras que otras prosperan", dijo Lingchong You, profesor de ingeniería biomédica en Duke. "Hemos demostrado que en una comunidad compleja que tiene interacciones tanto positivas como negativas entre especie, hay una cantidad intermedia de integración que maximizará su coexistencia general".

Las comunidades microbianas se mezclan en diversos grados en toda la naturaleza. El suelo proporciona muchos rincones y grietas para que crezcan diferentes poblaciones sin mucha interacción de sus vecinos. Lo mismo puede decirse de las gotas de agua individuales en la parte superior de las hojas de las plantas.

Pero cuando los humanos juntan muchas especies bacterianas en una sustancia pegajosa sin estructura para producir productos básicos como alcohol, biocombustibles y medicamentos, generalmente está en un plato o incluso en un balde de trapear. En sus experimentos, You y su laboratorio muestran por qué estos esfuerzos industriales pueden ser sabios para comenzar a adoptar un enfoque estructural en sus esfuerzos de fabricación.

Los investigadores codificaron alrededor de 80 cepas diferentes de E. coli para poder rastrear el crecimiento de su población. Luego mezclaron las bacterias en varias combinaciones en placas de crecimiento de laboratorio con una amplia variedad de espacios de vida potenciales que van desde seis pozos grandes hasta 1536 pozos diminutos. Los pozos grandes se aproximaron a los entornos en los que las especies microbianas pueden mezclarse libremente, mientras que los pozos pequeños imitaron los espacios donde las especies podían mantenerse aisladas.

Independientemente del tamaño del hábitat, los resultados fueron los mismos. Los pequeños pozos que comenzaron con un puñado de especies terminaron evolucionando hasta convertirse en una comunidad con solo una o dos cepas sobrevivientes. De manera similar, los grandes pozos que comenzaron con una amplia gama de biodiversidad también terminaron el experimento con solo una o dos especies restantes.

"Las porciones pequeñas realmente perjudicaron a las especies que dependen de las interacciones con otras especies para sobrevivir, mientras que las porciones grandes eliminaron a los miembros que sufren estas interacciones (los solitarios)", dijo You. "Pero la división intermedia permitió una diversidad máxima de sobrevivientes en la comunidad microbiana".

Los resultados, dice You, crean un marco para que los investigadores que trabajan con diversas comunidades bacterianas comiencen a probar qué entornos estructurales podrían funcionar mejor para sus objetivos. También señalan por qué una esponja de cocina es un hábitat tan útil para los microbios. Imita los diferentes grados de separación que se encuentran en un suelo saludable, proporcionando diferentes capas de separación combinadas con diferentes tamaños de espacios comunes.

Para probar este punto, los investigadores también realizaron su experimento con una tira de esponja doméstica normal. Los resultados mostraron que es una incubadora de diversidad microbiana aún mejor que cualquiera de los equipos de laboratorio que probaron.

"Resulta que una esponja es una forma muy sencilla de implementar porciones multinivel para mejorar la comunidad microbiana en general", dijo You. "Tal vez es por eso que es algo realmente sucio: la estructura de una esponja es el hogar perfecto para los microbios".

Fuente: https://pratt.duke.edu/about/news/sponge-structure-bacteria