LOS BACTERIÓFAGOS
¿QUÉ SON?
Los bacteriófagos o fagos, son los virus de las bacterias y, por lo tanto, son sus enemigos naturales.
La partícula fágica o virión tiene una estructura bastante simple, formada por proteínas y ácido nucleico. En el interior de la cabeza o cápsida, con forma icosaédrica o alargada, se encuentra el material genético (ADN o ARN). La cabeza está unida por un cuello a la cola de longitud variable, y en cuya parte distal se encuentra la placa basal con espículas y fibras.
¿DÓNDE ESTÁN?
Se trata de las entidades biológicas más abundantes del planeta siendo, además, los predadores dominantes en la biosfera. Se estima que en la Tierra hay unos 1031 virus (10 – 100 virus/célula). En el mar se han encontrado entre 106 y 109 fagos/ml y, por otra parte, casi un 30% de las proteínas codificadas por el metagenoma del intestino humano son de origen fágico. Como consecuencia, se estima que tienen lugar alrededor de 1030 infecciones/día, lo que les confiere un valor fundamental en la evolución de los ecosistemas naturales.
¿CÓMO SE MULTIPLICAN?
Para llevar a cabo su ciclo de vida, los bacteriófagos necesitan una bacteria huésped para multiplicarse en su interior. Los bacteriófagos pueden llevar a cabo dos ciclos de vida: ciclo lítico y ciclo lisogénico. Los bacteriófagos que son capaces de realizar ambos ciclos se denominan atemperados, mientras que los que únicamente siguen un ciclo lítico se denominan virulentos.
¿POR QUÉ SON IMPORTANTES?
Los bacteriófagos tienen una capacidad antimicrobiana que les proporciona un gran potencial como agentes alternativos para la eliminación de bacterias patógenas, lo que es de gran relevancia en la crisis actual de multirresistencia a los antibióticos. Sin embargo, ésta es solamente una de las múltiples aplicaciones que los fagos están proporcionando a la biomedicina y a la biotecnología. La presencia de los bacteriófagos en todos los ambientes conocidos, incluido el cuerpo humano, da una idea del papel relevante que juegan incluso en la salud humana. Su capacidad de modulación de poblaciones bacterianas les confiere un potencial, aún poco explotado, en la regulación de la microbiota de seres vivos y de procesos industriales.
El estudio de los fagos, de su material genético y de la capacidad que tienen de transferirlo entre sus hospedadores tiene interés, además, porque muchos de ellos codifican factores de virulencia y otras propiedades que pueden convertir, por ejemplo, a bacterias inocuas en patógenas. De manera experimental, los fagos también pueden utilizarse como vectores para transferir propiedades específicas entre bacterias, utilizando metodologías de DNA recombinante. Así pues, el acervo genético de los fagos se considera una especie de patrimonio común que puede pasar de unos a otros, creando nuevas combinaciones que interaccionarán con el genoma de sus hospedadores y contribuirán a la generación de nuevos microorganismos.
Por último, los fagos, dada su sencillez y facilidad de propagación, son excelentes modelos para estudios básicos de interacciones macromoleculares (ADN, ARN, proteínas), control de la expresión génica y metabolismo del ADN. Los fagos han sido esenciales en el desarrollo de la Biología Molecular y lo serán en nuevos desarrollos biotecnológicos como: (i) fuente de enzimas con actividad antimicrobiana; (ii) conservantes de alimentos; (iii) andamiajes para exponer péptidos; (iv) detectores de contaminación bacteriana; (v) útiles para re-evaluar la transferencia lateral y la Teoría de la Evolución; (vi) herramientas para Biología Sintética y de Sistemas; y (vii) donadores de nanomoléculas para detectores biológicos. El conocimiento de su biología ha permitido obtener herramientas, con un alto grado de sofisticación, para la modificación genética de organismos superiores, o la creación de nanomateriales y nanomáquinas.
¿QUIÉN LOS DESCUBRIÓ?
Frederick Twort en 1915 y Félix d’Herelle en 1917, descubrieron de manera independiente un fenómeno nuevo que consistía en que cultivos bacterianos creciendo en medio líquido desaparecían si se les añadía agua residual filtrada, lo que solo se podía interpretar como consecuencia de un virus filtrable, parásito de las bacterias. Félix d’Herelle los denominó bacteriófagos, nombre que deriva del griego phageton (φαγετον) o comedores de bacterias. En los años treinta, los fagos fueron observados por primera vez gracias al desarrollo del microscopio electrónico.
