Diego Serra es la nueva incorporación del IBR. Ingresó como investigador y jefe de grupo, en el marco de un concurso abierto para incorporar a jóvenes científicos, que tienen en sus líneas de investigación preguntas de vanguardia.
El doctor Serra, es de Piamonte, Santa Fe, Licenciado en Biotecnología en la Universidad Nacional del Litoral (UNL) y doctorado en la Facultad de Ciencias Exactas, de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP). Desde el 2011 residió en Alemania, donde realizó su Postdoctorado en la Universidad Humboldt de Berlín, y posteriormente como Investigador Asistente en la misma universidad.
“Mis investigaciones y las de mi grupo, que recién se inicia aquí en el instituto IBR, se encuadran dentro del área de microbiología y se orientan a comprender cómo miles de bacterias se comunican y coordinan acciones para adherirse a superficies y formar entre ellas comunidades multicelulares, conocidas como biopelículas”, comenta Serra.
Foco de la investigación
Comprender en detalle el proceso de formación de biopelículas por bacterias es un paso previo indispensable para poder desarrollar estrategias que permitan prevenir que las bacterias formen estas comunidades, que es la meta final que persiguen sus investigaciones.
Las biopelículas bacterianas están implicadas directa o indirectamente en el desarrollo de múltiples enfermedades infecciosas y por lo tanto tienen un impacto muy negativo en el ámbito clínico. Esto se debe a que muchas bacterias patógenas son propensas a adherirse a superficies -incluidos tejidos- y formar biopelículas. Un ejemplo de ello es Escherichia coli uropatogénica, que es una de las bacterias que están estudiando actualmente.
Escherichia coli uropatogénica forma biopelículas sobre catéteres urinarios instalados en pacientes hospitalizados, lo cual muy frecuentemente deriva en infecciones urinarias en estos pacientes. El principal problema asociado a la formación de biopelículas, es que bajo esta condición las bacterias son capaces de resistir hasta 1000 más los tratamientos antibióticos respecto a cuándo las mismas bacterias se encuentran separadas, es decir, como organismos unicelulares.
¿Para qué sirve estudiar a las bacterias en comunidad?
La elevada resistencia antibiótica de las bacterias en biopelículas es lo que conlleva a que muchas infecciones adquieran un carácter crónico y no puedan ser erradicadas. Es así que la formación de biopelículas es un factor que contribuye sustancialmente a la problemática que actualmente atraviesa la Salud Pública mundial respecto a la resistencia de las bacterias a los antibióticos.
Es por ello que existe un consenso generalizado tanto en la comunidad científica como en los organismos de Salud Pública sobre la necesidad de promover investigaciones tendientes a descubrir o desarrollar no solo nuevos antibióticos, sino también compuestos capaces de inhibir la formación de biopelículas por bacterias patógenas.
Un elemento esencial que permite que las bacterias formen biopelículas y que contribuye significativamente a la resistencia antibiótica es la matriz extracelular. Esta matriz se compone de múltiples polímeros (generalmente exopolisacáridos, proteínas solubles e insolubles y ADN extracelular) que las mismas bacterias producen y liberan al espacio extracelular. La matriz actúa como “pegamento” permitiendo que las bacterias se unan entre sí dando lugar a la formación de la comunidad y facilitando también que las bacterias se adhieran a la superficie o tejido que eligen para formar la biopelícula.
Técnicas
“Gracias al uso de técnicas de microscopia de alta resolución, como por ejemplo Microscopía Electrónica de Barrido, comenzamos a ver en detalle cómo células de Escherichia coli liberan los componentes de matriz al espacio extracelular y cómo estos componentes se organizan alrededor de cada célula formando un “escudo protector” que además permite amalgamar a las bacterias entre sí”, detalla el investigador.
De acuerdo a sus estudios, este escudo de matriz extracelular podría unir y filtrar ciertos tipos de antibióticos impidiendo que los mismos entren en contacto con las células de Escherichia coli, evitando que las maten. De este modo, la matriz extracelular contribuiría a que las bacterias residentes en la biopelícula resistan a los antibióticos.
“Es por ello que nosotros consideramos que la matriz extracelular es un elemento y un blanco molecular clave, y estamos investigando estrategias que puedan inhibir la formación de esta matriz y así bloquear la formación de biopelículas de Escherichia coli”.
Evitando que las bacterias produzcan matriz extracelular y que, por lo tanto, no formen biopelículas, se lograría que los antibióticos que actualmente no funcionan contra las biopelículas puedan actuar libremente sobre las bacterias dispersas matándolas o inhibiendo su crecimiento. En otras palabras, esto permitiría erradicar infecciones bacterias actualmente son muy difíciles de tratar debido a la formación de biopelículas.
