Las bacterias, en su medio natural, se desarrollan formando comunidades de microorganismos denominadas biofilms que les proporcionan mayor resistencia. Estos biofilms, en explotaciones agropecuarias y lugares donde se procesan alimentos, generan grandes pérdidas económicas, además de ser fuente potencial de contaminación y transmisión del patógeno. Violeta Zorraquino Salvo ha estudiado en su tesis doctoral un determinado tipo de proteína que en Salmonella activa la formación de biofilm y regula la movilidad bacteriana. “Conocer mejor los mecanismos involucrados en estos procesos ayudará a diseñar nuevas estrategias más eficaces para evitar la formación de biofilm y sus potenciales daños en el ámbito clínico, alimentario e industrial”, señala esta investigadora.

Hace dos décadas se descubrió que una pequeña molécula (denominada c-di-GMP) podía, por sí sola, inhibir la movilidad y activar la formación de biofilm. “Esta molécula forma parte de un sistema de transducción de señal: en la membrana de la bacteria hay diferentes proteínas sensoras que captan estímulos del exterior y los traducen en diferentes niveles intracelulares de c-di-GMP regulando diferentes procesos biológicos como la formación del biofilm”.

En la primera parte de su tesis, Zorraquino eliminó todas las proteínas sensoras del genoma de Salmonella. “Creamos una Salmonella mutante incapaz de captar estímulos procedentes del medio en el que vive y, por lo tanto, de formar biofilm en ninguna condición”. Posteriormente, fue insertando individualmente cada proteína sensora para poder analizar, en diferentes condiciones ambientales, la contribución de cada una a la formación de biofilm. “Demostramos que en cada condición testada, sólo algunas proteínas son activas, por lo que seguramente cada una de ellas es responsable de la formación de biofilm en cada condición”.

Estos resultados han permitido a los investigadores conocer mejor el mecanismo por el que Salmonella activa la formación de biofilm. “Hemos generado nuevos conocimientos que podrán ser utilizados para diseñar nuevas estrategias que ayuden a evitar la formación de biofilm en nuestras industrias y explotaciones”, indica Violeta Zorraquino.

Movilidad bacteriana

La segunda parte de su investigación estuvo centrada en estudiar el efecto de la misma molécula (c-di-GMP) en otro proceso biológico de Salmonella: la movilidad bacteriana. Una bacteria es capaz de moverse libremente en un medio líquido mediante la rotación de sus flagelos y, cuando alcanza una superficie adecuada, se adhiere a ella y comienza a crear el biofilm. “Hay un paso intermedio —entre estar móvil y adherirse a una superficie— en el que la bacteria debe frenar completamente la rotación de sus flagelos. Nosotros hemos descubierto que la responsable de ese paso intermedio es la celulosa, un componente del biofilm cuya síntesis se activa en presencia de la molécula c-di-GMP”.

Violeta Zorraquino cursó ingeniería agronómica en la UPNA y un Máster en Biotecnología en la Wageningen Universiteit (Holanda). Su tesis doctoral “Análisis de la vía de transducción de señal mediada por c-di-GMP en Salmonella: mecanismos de especificidad y regulación de la movilidad” ha sido dirigida por los doctores Cristina Solano Goñi e Iñigo Lasa Uzcudun, del Departamento de Producción Agraria de la Universidad Pública de Navarra, y ha obtenido la calificación apto cum laude.