Quorung sensing

Procesos biológicos regulados por quorum sensing
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. ucm.es
Resumen: La comunicación entre células permite la transmisión de información desde el punto donde seorigina un suceso hasta cualquier parte de un órgano o tejido. Nealson en 1979 describe por primera vez este fenómeno de transmisión de información entre bacterias. Este sistema de comunicación intercelular se denominó años más tarde quorum sensing. Desde entonces, se han descubierto numerosos sistemas de comunicación en procariotas, que controlan los fenómenos de bioluminiscencia, formación debiofilms, movimiento en enjambre o swarming o la producción de factores de virulencia entre otros. Más recientemente, se ha comprobado, que también en algunos microorganismos eucariotas (hongos y levaduras) existen sistemas de comunicación intercelular que regulan los fenómenos de dimorfismo y patogenicidad. El descubrimiento de los mecanismos que regulan estos procesos de señalización ha llevadoasociado la identificación de numerosos sistemas capaces de conmutarlos. A los diversos mecanismos de interferencia de los procesos regulados por quorum sensing se les ha denominado sistemas de quorum quenching.
Palabras clave: Quorum sensing. Bacteria. Comunicación intercelular. Luciferasa. Bioluminiscencia. Vibrio. Biofilms. Patogenicidad. Competencia. Esporulación.
INTRODUCCION
Los sistemas decomunicación entre células permiten la transmisión de la información desde el punto donde se produce un suceso hasta todo el conjunto celular que constituye un tejido o un órgano. Hasta hace pocos años, se pensaba que estos mecanismos de comunicación eran propios de las células eucariotas de los seres superiores, pero 1977, NEALSON (1979) describe el primer sistema de comunicación intercelularbacteriano en bacterias productoras de bioluminiscencia. Años más tarde FUQUA (1994) denominaría a estos sistemas de comunicación quorum sensing o percepción de quórum en castellano.
Reduca (Biología). Serie Microbiología. 3 (5): 56-74, 2010
ISSN: 1989-3620
57
Desde entonces hasta la actualidad se han descubierto numerosos procesos fisiológicos microbianos regulados por sistemas de quórum sensing,tanto en bacterias como en levaduras y hongos filamentosos.
Debido a la gran variedad de autoinductores y a la complejidad de los sistemas de regulación de los sistemas de quorum sensing ya descritos en trabajos anteriores MARQUINA y SANTOS (2010), no es posible establecer una pauta común en estos procesos, de forma que un mismo autoinductor puede ejercer efectos fisiológicos antagónicos endistintos microorganismos.
Los sistemas regulados por quorum sensing permiten a los microorganismos que los poseen comunicarse entre sí desarrollando un comportamiento multicelular de tipo cooperativo. Este comportamiento les permite vivir en un hábitat concreto confiriéndoles ventajas selectivas frente a los que no lo poseen. De esta forma, los primeros microorganismos pueden desplazar a los segundoscolonizando nuevos ambientes. Por estas circunstancias, a veces, los microorganismos han desarrollado nuevas estrategias de supervivencia basadas en la interrupción de las señales de comunicación, bloqueando de esta forma el comportamiento multicelular cooperativo. Este fenómeno recientemente descubierto recibe el nombre de quorum quenching o interferencia sobre los mecanismos de quorum sensingen castellano.
A lo largo de las siguientes páginas mostramos distintos procesos regulados por quorum sensing que han servido para poder comprender mejor la fisiología microbiana. De la misma manera, analizaremos los distintos sistemas de interferencia del quorum sensing y sus posibles aplicaciones a nivel biotecnológico, sanitario y ecológico.
SISTEMAS MICROBIANOS REGULADOS POR QUORUM SENSING...