sábado, septiembre 22, 2018
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¿Sabías que las bacterias de tu intestino producen electricidad?

El intestino no es solo un conducto en el que se absorbe la comida y el agua. Es también una “jungla” en la que viven al menos mil especies diferentes de microorganismos y donde puede haber 30 billones de bacterias (por término medio, en el cuerpo de una persona de 70 kilogramos). Es decir, aproximadamente 1.3 veces más células microbianas que humanas.

Tanto el propio intestino como las bacterias forman un complejo ecosistema que, solo ahora, los científicos están comenzando a estudiar en profundidad. Hacerlo es relevante porque la microbiota del intestino tiene un papel crucial para evitar la entrada de patógenos, en la regulación del sistema inmunológico y en la absorción de nutrientes.

Una investigación que publicó en Nature y que fue realizada por científicos de la Universidad de California en Berkeley, en Estados Unidos, reveló que centenares de bacterias de la microbiota intestinal son capaces de producir electricidad. Hasta ahora se habían encontrado microbios con esta capacidad en ambientes anóxicos (con ausencia de oxígeno), como minas y sedimentos de lagos, pero nunca en el intestino.

En concreto, los investigadores descubrieron un nuevo mecanismo para producir una corriente eléctrica y que es usado por microbios que viven en el instestino, como lactobacilos, estreptococos y patógenos causantes de diarrea (Listeria monocytogenes), gangrena (Clostridium perfringens) o infecciones hospitalarias (Enterococcus faecalis).

“El hecho es que muchos microorganismos que interaccionan con los humanos, ya sea como patógenos, probióticos o incluso formando parte de la microbiota o implicados en la fermentación de ciertos productos, son electrogénicos”, afirmó en un comunicado Dan Portnoy, investigador en Berkeley y líder de la investigación. “Hasta ahora lo habíamos pasado por alto. Lo interesante es que podría decirnos mucho sobre cómo estas bacterias nos infectan o nos ayudan a tener un intestino sano”.

El motivo por el cual tales microbios bacterias producen electricidad es el mismo por el cual otros organismos respiran oxígeno: para ceder los electrones generados durante la producción de energía. El oxígeno se comporta como un “imán” ansioso por captar electrones, las partículas que constituyen las corrientes eléctricas. Cuando lo hace permite que las células consuman glucosa a través de un proceso conocido como respiración celular.

Respirar metales
Pero las bacterias no solo respiran oxígeno. Algunas son capaces de respirar otros muchos elementos químicos, incluyendo metales. En el caso de las que tienen la sorprendente capacidad de generar electricidad, crean sistemas de “cableado” para exportar esta corriente de electrones y cederla al exterior, en concreto a partículas metálicas asociadas a minerales. Por eso, si pusiéramos un buen grupo de ellas en un electrodo sería posible que aprovecháramos la energía que producen.

Esta posibilidad no es trivial. Tal capacidad podría usarse para generar electricidad, por ejemplo, en plantas de tratamiento de aguas residuales. Además, también resulta de interés saber si tiene algún efecto en las interacciones que se establecen entre estas bacterias y los humanos.

Las bacterias electrogénicas que se conocían hasta ahora cuentan con complejos de proteínas y nanofibras para transmitir la electricidad al exterior. En esta ocasión, los científicos describieron toda una nueva ruta de moléculas capaz de conducir el flujo de electrones. Gracias al análisis de ADN, pudieron identificar secuencias genéticas implicadas en producir los elementos de esta ruta, y así han podido averiguar que cientos de microbios cuentan con esta capacidad.

Tras haber descrito muchos de los elementos de esta ruta, los investigadores han sugerido que las bacterias recurren a ella cuando los niveles de oxígeno descienden en su entorno. Asimismo, los autores del estudio han logrado medir la intensidad de la corriente generada por la bacteria Listeria monocytogenes en un electrodo de hierro: el resultado indica que asciende hasta los 500 microamperios. Además, cada ejemplar libera una corriente de 100,000 electrones por segundo, lo que equivale a la capacidad de otros microbios que usan otras formas de producir electricidad.

Sam Light, primer autor del estudio, se ha mostrado intrigado por el hecho de que un microorganismo como Lactobacillus, que se usa para producir queso y yogur, cuente con este mecanismo para generar electricidad. De hecho, Light se ha preguntado si el transporte de electrones podría tener un papel en la generación de sabor.

“Hay una gran parte de la fisiología de las bacterias que la gente no había descubierto, y que podría ser manipulada”, indicó el científico. Las siguientes investigaciones tratarán de adentrarse en los misterios de este curioso comportamiento y quizás, más adelante, podrían comenzar la tarea de aprovecharlo. Lo que está claro, tal como han concluido los autores, es que hasta ahora nos había pasado por alto la importancia de las bacterias electrogénicas, aun cuando muchas viven dentro de nosotros.

Fuente: ABC España / Gonzalo López Sánchez

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