Una tesis doctoral publicada recientemente en la Universidad de León ha
logrado identificar algunos de los mecanismos defensivos de las salmonelas en ambientes de pH ácido extremo. La bacteria, causante de una de las intoxicaciones alimentarias más habituales, debe soportar niveles de pH cercanos a 1'5 en el estómago de los individuos que la hospedan. La investigación, realizada en el Área de Tecnología de los Alimentos, ha determinado dos de las formas en las que dos serovariedades del género Salmonella se defienden ante esta agresión externa, lo que puede permitir en el futuro mejoras en el control del agente causante de la salmonelosis.
El trabajo corrió a cargo del investigador Avelino Álvarez Ordóñez para su tesis doctoral, presentada el pasado 12 de mayo. Bajo la dirección de las profesoras Ana Bernardo Álvarez y Mercedes López Fernández, el trabajo consistió en analizar dos serovariedades del género Salmonella, Salmonella Typhimurium y Salmonella Senftenberg. La primera es una de los dos tipos que más comúnmente causa infecciones alimentarias en seres humanos; alrededor de un 30% de los casos de salmonelosis alimentaria. La segunda es utilizada en el ámbito científico, al ser considerada un indicador biológico por su elevada resistencia frente a tratamientos térmicos.
La investigación se dividió en dos partes: un estudio de la resistencia bacteriana a distintas condiciones de estrés tras su adaptación a la acidez y un análisis de los mecanismos moleculares que activa la bacteria para resistir a esas situaciones de estrés. Los cultivos fueron sometidos tanto a estrés ácido (con pH muy bajos, cercanos a las condiciones prevalentes en los jugos gástricos), como a estrés térmico, alcalino, oxidativo y osmótico. Álvarez Ordónez logró identificar sistemas de protección en dos puntos concretos, la membrana de la bacteria y los sistemas homeostáticos “arginina decarboxilasa” y “lisina decarboxilasa”, esto es, en el lugar donde mayor contacto tiene la salmonela con el ambiente externo y a través de la forma en la que regula su ambiente interno para mantener unas condiciones estables. "Hasta ahora había estudios contradictorios sobre los mecanismos moleculares de defensa en Salmonella spp., aunque ya se habían realizado importante avances en Escherichia coli", apuntó a DiCYT el investigador.
Las células adaptadas a las situaciones más agresivas de pH además aumentaban la resistencia al calor y al estrés alcalino, pero el resto de indicadores que se medían permanecían inalterados. Las bacterias no eran capaces de establecer mecanismos moleculares defensivos paralelos frente al estrés osmótico y el estrés oxidativo.
Genes implicados
En la membrana, la bacteria es capaz de modificar su composición de ácidos grasos para hacer frente al menor nivel de pH incrementando unos determinados ácidos grasos cíclicos, los derivados del ciclopropano. El gen implicado en este proceso es denominado cfa. Los sistemas “arginina decarboxilasa” y “lisina decarboxilasa” facilitan la homeostasis celular incrementando el pH intracelular para hacer frente a las duras condiciones externas. Aquí, los genes involucrados se denominan adi y cad, respectivamente. "Existen más mecanismos con los que la bacteria hace frente a estas situaciones de estrés ácido, por lo que los próximos objetivos serán conocerlos", añadió Álvarez Ordónez.
Aunque la investigación tiene un gran cariz básico, puede permitir "sentar las bases" para un control más efectivo de la salmonelosis. En primer lugar, al identificar estos biomarcadores, en un futuro se puede establecer un control sobre la bacteria. Para ello, una de las líneas de investigación que se abre es el trabajo con microorganismos mutantes carentes de los genes identificados. En segundo lugar, se puede mejorar el tratamiento industrial de alimentos susceptibles de vehicular salmonela, a través de la tecnología de procesos combinados mediante una selección y combinación inteligente de barreras antimicrobianas con acción sinérgica.
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