Quorum Sensing

Reduca (Biología). Serie Microbiología. 3 (5): 39-55, 2010
ISSN: 1989-3620

Sistemas de quorum sensing en bacterias
Domingo Marquina Díaz. Antonio Santos de la Sen.
Departamento de Microbiología III. Facultad de Ciencias Biológicas.
Universidad Complutense de Madrid. c/ José Antonio Novais, 2. 28040 Madrid. España.
dommarq@bio.ucm.es ansantos@bio.cum.es

Resumen: Los seres vivos tienen sistemasde comunicación intercelular que les
permiten relacionarse entre sí y con el medio ambiente. Durante mucho tiempo se
pensó que estos sistemas de comunicación eran propios de los organismos
pluricelulares, y que no existían en los microorganismos. En el año 1977 NEALSON
estudia los primeros mecanismos de comunicación intercelular entre bacterias, que
son la base del concepto de quorum sensing(Q.S.). Desde entonces se han descrito
numerosos procesos biológicos regulados por estos sistemas mostrando en algunos
casos una gran complejidad. En este trabajo se hace una clasificación de estos sistemas
en función del número de autoinductores y de su efecto sinérgico o antagónico.
OTERO et al. (2005)
Palabras clave: Quorum sensing. Bacteria. Comunicación intercelular. Luciferasa.
Bioluminiscencia.Vibrio. Biofilms. Patogenicidad. Competencia. Esporulación.
DESCUBRIMIENTO DE LOS SISTEMAS DE
COMUNICACIÓN INTERCELULAR EN BACTERIAS
Los organismos superiores tienen sistemas de comunicación intercelular que
abarcan desde el zigoto y su desarrollo hasta la formación de los tejidos y el desarrollo
de cada una de sus funciones. Estos sistemas de comunicación intercelular están
mediados por moléculasque regulan mecanismos de señalización más o menos
complejos.
Hasta hace muy pocos años se pensaba que en las bacterias no existían estos
mecanismos de comunicación intercelular, y que únicamente eran capaces de
desarrollar mecanismos sencillos que les permitieran detectar cambios en la
temperatura, la disponibilidad de nutrientes en el medio de cultivo o cambios de
presión, tensión de oxígeno ovariaciones en el pH extracelular.
Recientemente se ha constatado la existencia de otros mecanismos de
cooperatividad entre microorganismos, tales como la formación de biopelículas, la
dispersión celular como en el caso de la formación de cuerpos fructíferos en
mixobacterias, la formación de heterocistos (estructuras relacionadas con la fijación de

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nitrógeno) en cianobacterias, o el crecimiento en enjambre (swarming) que tienen
algunos microorganismos.
Esto permite suponer que algunas bacterias pueden desarrollar un
comportamiento “multicelular” que les suponga una ventaja selectiva frente a las que
no poseen estos mecanismos, BASSLER y LOSICK (2006).
Los microorganismos tienen por tanto un comportamientomulticelular cuando
reúnen tres condiciones:
•
•
•

Ser capaces de generar una señal de comunicación.
Que sea percibida por el resto de la población.
Que la población reaccione mediante una acción concertada cuando la
población alcanza una concentración determinada denominada Quórum.

En el año 1977 NEALSON, estudiando el fenómeno de la bioluminiscencia en
Vibrios marinos, define el términoautoinducción, que en 1994 es rebautizado por
FUQUA et al. (2006), por el de “Quorum Sensing” o percepción de quórum en
castellano. Quedando definido como “El mecanismo bacteriano de comunicación
intercelular que controla la expresión génica en función de la densidad celular”.
Desde el año 1994 hasta la actualidad, se han descrito numerosos procesos
fisiológicos regulados por quorum sensing, DIGGLE et al.(2007), tales como:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Bioluminiscencia.
Maduración de biofilms.
Pigmentación.
Producción de algunos metabolitos secundarios.
Inducción del proceso de esporulación.
Producción de exopolisacáridos.
Producción de factores de virulencia por microorganismos patógenos en
humanos, animales y vegetales.
Motilidad.
Transferencia de plásmidos conjugativos.
Inducción de la competencia en...