Los biólogos estadounidenses Jeffrey I. Gordon, Peter Greenberg y Bonnie L. Bassler han sido distinguidos este miércoles con el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2023 por sus contribuciones sobre el papel imprescindible de las comunidades de microorganismos en la vida sobre el planeta y en la de los humanos.

Greenberg, profesor de Microbiología en la Universidad de Washington, y Bassler, investigadora de la Universidad de Princeton, han centrado su trabajo en la forma en que las bacterias se comunican entre sí (quórum) para coordinar acciones imposibles de acometer por células individuales, investigaciones que han sido aplicadas para el desarrollo de terapias antiinfecciosas.

El profesor Gordon, investigador del Centro del Genoma de la Universidad de Washington, ha establecido el papel que desempeñan los microbios intestinales ante enfermedades como la obesidad y la diabetes o su relación con la malnutrición infantil y la obesidad al lograr demostrar cómo inciden en la formación de los vasos sanguíneos o el almacenamiento de la grasa.

Bacterias resistentes a antibióticos

Según ha resaltado el jurado, ambos descubrimientos están permitiendo aplicaciones terapéuticas innovadoras y la búsqueda de nuevos tratamientos efectivos contra bacterias resistentes a antibióticos.

Gordon, quien cuenta con más de 800 publicaciones y 24 patentes, ha propuesto los trasplantes de microbiota como un tratamiento innovador para mejorar el estatus nutricional de las poblaciones.

El investigador ha logrado avances en el estudio de las decenas de billones de microorganismos que habitan en el intestino humano (varias veces más que la cifra total de células humanas) y su influencia en la salud humana, no solo en la nutrición, la digestión y el metabolismo -diabetes, obesidad, malnutrición- sino también en el desarrollo neurológico e inmunitario de niños y jóvenes.

En unos trabajos en los que utilizó ratones transgénicos, Gordon fue capaz de demostrar la importancia de las relaciones de intercambio de nutrientes entre la microbiota y el huésped.

10.000 especies de microbiota

Impulsor del Proyecto Microbioma Humano, que ha permitido cifrar en unas 10.000 las especies que forman la microbiota y secuenciar el genoma de más de un centenar de ellas hasta ahora, Gordon también se ha centrado en el papel del microbioma en el desarrollo de enfermedades como la obesidad y la diabetes.

Ello le ha permitido ofrecer un nuevo enfoque en el tratamiento de la malnutrición en niños y sus consecuencias en el desarrollo, que depende no solo de la dieta sino también de la adquisición de un microbioma sano.

Por su parte, Bonnie Bassler y Everett Peter Greenberg son pioneros en el estudio de la comunicación entre bacterias mediante la emisión de ciertas sustancias, y de cómo la formación de grandes grupos genera un comportamiento diferente al que tienen cuando están aisladas, lo que ahora se conoce como "quorum sensing", un término acuñado por Greenberg en 1994.

Bassler, que acumula más de 330 publicaciones científicas, y Greenberg, con al menos otras 225, contribuyeron por separado a entender y demostrar este mecanismo. Según han constatado con sus investigaciones, cada especie bacteriana tiene una molécula propia, a modo de idioma, que secretan y que reconocen solo las de su especie, de manera que saben cuándo hay otras alrededor y tienden a formar una comunidad (el quorum) que regula la expresión de algunos genes.

Por ejemplo, Greenberg descubrió en la década de los ochenta que la bacteria bioluminiscente Vibrio fischeri solo producía luz cuando formaba grandes grupos y que sus miembros se coordinaban mediante una señal química. Por su parte, Bassler estudió, a partir de 1990, el fenómeno en la bacteria Vibrio harveyi y desentrañó los mecanismos moleculares del quorum sensing.

La comunicación bacteriana

También descubrió que las bacterias pueden emitir y recibir otras sustancias para comunicarse entre diferentes especies y que hay una universal, "el esperanto de las lenguas bacterianas", en sus propias palabras.

Los trabajos de los galardonados han constatado que la comunicación bacteriana es importante como parte de la microbiota del organismo humano y por su papel en las infecciones, en las que hay una etapa de baja actividad hasta que se forma un grupo numeroso que acaba realizando un ataque masivo al organismo.

A partir de ese fenómeno, se están desarrollando moléculas antagonistas de esas sustancias para interferir en la comunicación como una posible vía antimicrobiana para bacterias resistentes a los antibióticos, cuya eficacia en ratones ya ha sido demostrada en laboratorio.