A pesar de ser uno de los organismos unicelulares más estudiados, la bacteria Escherichia coli continúa sorprendiendo a los biólogos. Investigadores de la Universidad de Texas y la Universidad de Delaware han descubierto un sistema de memoria potencial en esta bacteria, que le permite «recordar» experiencias pasadas durante varias horas y transmitir este conocimiento a generaciones posteriores.
Este hallazgo representa un hito en el campo de la biología, ya que este tipo de memoria bacteriana no se había observado previamente. Sin embargo, es crucial señalar que no se asemeja a la memoria humana consciente; más bien, se describe como la influencia de la información de experiencias pasadas en la toma de decisiones presentes.
«A pesar de su ausencia de cerebro, las bacterias tienen la capacidad de recopilar información del entorno. Si han estado expuestas con frecuencia a ciertas condiciones, almacenan ese recuerdo y acceden rápidamente a él para su propio beneficio», explica Souvik Bhattacharyya, el investigador principal y biocientífico molecular.
Enjambres de bacterias
Los hallazgos de Bhattacharyya y su equipo se basan en análisis exhaustivos de más de 10.000 ensayos de enjambres bacterianos, es decir, el desplazamiento de ciertas bacterias para colonizar una superficie.
Los investigadores expusieron células de E. coli a varios factores ambientales distintos para estudiar qué condiciones provocarían un movimiento más rápido en el enjambre.
El equipo observó que el hierro intracelular fue el indicador más significativo para determinar si las bacterias se desplazarían o permanecerían asentadas. Los niveles bajos de hierro se asociaron con un enjambre más rápido y eficiente, mientras que niveles más altos condujeron a un asentamiento mayor.
Inicialmente, este comportamiento parecía ser una respuesta intuitiva entre las células de E. coli de primera generación. Sin embargo, tras experimentar un solo evento de enjambre, las células que experimentaron bajos niveles de hierro más adelante en su ciclo de vida fueron aún más veloces y eficientes en la colonización que antes.
Además, esta memoria se transmitió a al menos cuatro generaciones sucesivas de células descendientes. En la séptima generación, esta memoria se perdió de manera natural, aunque podría recuperarse si los científicos la fortalecieran artificialmente.
El hierro no es coincidencia
Los autores del estudio aún deben identificar el mecanismo molecular detrás de este potencial sistema de memoria y su heredabilidad. No obstante, la fuerte asociación entre el hierro intracelular y el comportamiento de colonización intergeneracional sugiere la presencia de un nivel persistente de condicionamiento.
Aunque se reconoce que la epigenética desempeña un papel en la transmisión de entornos biológicos «recordados» a través de generaciones de E. coli, regulando la activación y desactivación de genes específicos, los investigadores creen que su breve duración de heredabilidad descarta este mecanismo como el principal en este caso.
El hierro está vinculado a múltiples respuestas al estrés en las bacterias. Por lo tanto, la formación de un sistema de memoria intergeneracional en torno a él tiene sentido evolutivo, ya que podría ayudar a la E. coli a adaptarse a condiciones ambientales adversas o a la presión de antibióticos.
«Antes de que hubiera oxígeno en la atmósfera de la Tierra, la vida celular temprana utilizaba hierro para muchos procesos celulares», señala Bhattacharyya. De cualquier manera, «cuanto más sepamos sobre el comportamiento de las bacterias, más fácil será combatirlas», concluye.
