CONTROL 3_Bacteriocinas

1

Bacteriocinas: una estrategia de competencia microbiana
propuesta como alternativa de antibióticos dirigidos para el
futuro humano
Jesús Muñoz-Rojas
Programa de Ecología Molecular y Microbiana, Centro de Investigación sobre
Fijación de Nitrógeno, Universidad Nacional Autónoma de México. Apdo.
Postal No. 565-A, Cuernavaca Morelos.
Los microorganismos poseen distintas formas para competir en suambiente,
una de ellas es la producción de sustancias antagónicas. Entre estas se incluyen
antibióticos clásicos, algunos productos del metabolismo, agentes líticos, numerosos
tipos de exotoxinas proteicas y bacteriocinas. La diversidad de estas sustancias
inhibitorias es muy grande y muchas bacteriocinas han sido identificadas. No obstante,
los orígenes evolutivos y la función que desempeñan enla mediación de las
interacciones microbianas son aun poco conocidos. En esta revisión pretendemos dar un
panorama global del conocimiento que se tiene sobre las bacteriocinas abarcando su
purificación, diversidad, ecología, evolución y aplicaciones. Estas sustancias
antagónicas son producidas tanto por bacterias como por arqueas y solo presentan
capacidad antibiótica contra miembros de la mismaespecie que la produjo o especies
muy relacionadas.
Introducción
A través de la evolución los microorganismos han desarrollado distintas
estrategias para competir por nutrientes en su medio ambiente. Por ejemplo algunos han
mejorado sus sistemas de quimiotaxis (23, 74) y otros han elaborado compuestos
antimicrobianos para inhibir a otros miembros del ambiente (48, 97, 104). Diversas son
lassustancias antagónicas que los microorganismos producen para dominar en su
hábitat, por ejemplo los antibióticos de amplio espectro (103), productos del
metabolismo como ácidos orgánicos (64, 65), moléculas quelantes de hierro
(sideróforos) (70) y bacteriocinas (116).
Las bacteriocinas son definidas como proteínas biológicamente activas contra
miembros de la misma especie o especies muy relacionadas a lacepa productora (59,
116) Figura 1. En la naturaleza existe una enorme diversidad de este tipo de substancias
(97). Las bacteriocinas han sido encontradas en casi todas las especies bacterianas
examinadas hasta la fecha, y aún dentro de una especie podrían ser producidas diferentes
tipos de bacterocinas (12). Se piensa que el 99% de todas las bacterias pueden producir
cuando menos una bacteriocinay la única razón de que no se hayan aislado es debido a
que han sido muy poco estudiadas (59). Las halobacterias, miembros del dominio
Archaea, producen su propio tipo de bacteriocinas, las halocinas (123). Los
microorganismos invierten una gran proporción de energía para la producción y
elaboración de mecanismos antimicrobianos. Aun cuando, no se sabe mucho de cómo la
diversidad de estassustancias aumenta y cual es la función que desempeñan las

1

2
bacteriocinas en las comunidades microbianas, estas moléculas han servido como un
modelo para tratar de responder algunas preguntas evolutivas y ecológicas.
Aislamiento y purificación de bacteriocinas
La detección de cepas productoras de bacteriocinas de una especie
bacteriana es el primer paso para los estudios de distribución yabundancia de la
sustancia antimicrobiana. Y es una etapa previa a la purificación de una sustancia
antagónica. Un método para detectar la actividad antagónica de una cepa está
esquematizado en la figura 2. Debido a la naturaleza química extremadamente
heterogénea de bacteriocinas (59, 116) se ha requerido una amplia gama de
metodologías para la purificación de estas moléculas. Hay pocos estudios quedescriben
la estructura química de las bacteriocinas, debido a muchos problemas asociados con la
purificación de estos péptidos antimicrobianos (12). Un aumento en la eficiencia del
proceso de purificación contribuirá significativamente al entendimiento de la naturaleza
química de las bacteriocinas. Algunos puntos importantes que se deben de considerar
para la purificación de una bacteriocina serán...