Una proteína con múltiples aplicaciones
Es útil para eliminar metales del ambiente, matar larvas de mosquitos y como antibiótico contra algunas bacterias patógenas. La confirmación surge de un trabajo publicado en la revista Journal of Microbiology and Biotechnology por un grupo de investigadores de la Facultad encabezados por Carmen Sanchez Rivas.
Algunas publicidades televisivas de productos para la higiene nos muestran a las bacterias como pequeños monstruos que acechan desde todos los rincones del hogar. Sin embargo, no todos los microbios producen enfermedades. De hecho, algunos de estos microorganismos con tanta mala fama pueden ser beneficiosos para el ser humano y el ambiente.
Es el caso, por ejemplo, de algunas especies bacterianas que están envueltas por una cubierta externa, denominada S-layer (del inglés Surface-layer, que significa capa superficial). Se trata de una proteína que forma una especie de malla cristalina que envuelve a la bacteria en su parte más externa, lo que puede hacer suponer que tiene la función de proteger al microorganismo.
Sin embargo, los científicos intuían que esta proteína tiene otras cualidades pues algunas bacterias que poseen la S-layer (no todas las especies cuentan con esta envoltura) muestran características particulares. Por ejemplo, ciertos microorganismos que captan metales del ambiente poseen esta envoltura externa, lo cual lleva a sospechar que la S-layer tiene algo que ver con ese proceso.
Pero todas eran suposiciones hasta que, ahora, un trabajo científico publicado en el Journal of Microbiology and Biotechnology no sólo aclara el asunto sino que, además, abre posibilidades para el uso de esta proteína como bioremediador del ambiente.
“Demostramos que la S-layer por sí sola, es decir, sin necesidad de otras estructuras de la bacteria, es capaz de atrapar metales del medio que la rodea”, revela la doctora Carmen Sanchez-Rivas, investigadora del Conicet en el Departamento de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEyN) de la UBA.
“Este descubrimiento permite pensar en utilizar la proteína sola, sin necesidad de arrojar bacterias al ambiente”, señala Mariana Allievi, autora principal del trabajo. “Además, la S-layer es fácil de purificar y puede almacenarse durante años”, añade.
Las pruebas efectuadas hasta el momento demostraron que la S-layer obtenida de dos especies del género Bacillus puede retener cobre y arsénico, pero las investigadoras no descartan que pueda utilizarse para atrapar otros metales, como el níquel, el cadmio o el zinc.
Debido a que la estructura de las S-layer varía de una especie a otra y según las condiciones ambientales, actualmente las investigaciones están orientadas a determinar cuando y qué cepas bacterianas producen la proteína en mayor cantidad y con superior capacidad para captar metales.
Proteína multifacética
El estudio de la S-layer no deja de dar sorpresas. En el mismo laboratorio de la FCEyN, trabajando con una cepa de Lactobacillus acidophilus –la bacteria con la que se fabrica el yoghurt- que posee esta envoltura proteica, las investigadoras descubrieron nuevas funcionalidades de esta proteína: “Comprobamos que la S-layer tiene la capacidad de destruir la pared celular de ciertas bacterias patógenas, como la Salmonella. Esta actividad respaldaría la característica probiótica de esta cepa”, comenta Sanchez-Rivas. “Por otro lado, hallamos que la S-layer tiene un efecto sinérgico con la nisina, una sustancia utilizada en la industria alimenticia como conservante, constituyendo una alternativa interesante al uso de antibióticos”, agrega.
Ambos hallazgos fueron publicados en la revista científica Applied and Environmental Microbiology.
Finalmente, las investigaciones con la S-layer obtenida de Bacillus sphaericus muestran resultados promisorios para su eventual uso como insecticida. “Hemos observado que la proteína purificada presenta actividad larvicida frente a larvas en estadios tempranos del mosquito Aedes aegypti, vector del dengue”.
Los trabajos mencionados han sido dirigidos por las doctoras Carmen Sanchez-Rivas y Sandra Ruzal, investigadoras del Conicet, con la colaboración de los doctorandos Mariano Prado-Acosta, Mariana Allievi, Mercedes Palomino y Florencia Sabbione.
Lo promisorio de los resultados no impide que las investigadoras adviertan que todos estos experimentos constituyen ensayos de laboratorio y que “a la hora de pensar en aplicar estos resultados hay que considerar otras variables que tienen que ver mayormente con la producción a gran escala apoyada por la investigación básica”.
