Ecologia Microbiana

ECOLOGIA MICROBIANA

INTERACIONES ECOLOGICAS ENTRE MICROORGANISMO Y MICROORGANISMOS

Los microorganismos han existido en el planeta desde muchos años antes que el hombre, se encuentran en los más diversos ambientes, en donde además son responsables de muchos de los procesos biogeoquímicos; además presentan una gran capacidad de resistencia y adaptación a condiciones extremas. Se encuentran distribuidos en suelo, mar, ríos, lagos, aire (principalmente como forma de dispersión) y otros, en donde presentan una gran diversidad de especies, que conviven equilibradamente.

Gran parte de la forma en la que se encuentran distribuidos los microorganismos se debe a las condiciones ambientales del ecosistema, llamadas factores abióticos; pero su presencia también es el resultado de la interacción con otros microorganismos presentes, con los que se establecen relaciones de cooperación o de competencia. Esta se da principalmente por la búsqueda de fuentes de energía, o por la escasez de nutrientes, lo que orilla a los microorganismos a emplear herramientas de «defensa» y «ataque» para aminorar esta competencia, ya sea generando ambientes de estrés para los demás microorganismos, o bien produciendo compuestos químicos que afecten su viabilidad.

Muchas de estas interacciones se dan gracias a la generación de algunos compuestos que inhiben el crecimiento de otros microorganismos competidores. Este fenómeno se llama antibiosis, y los compuestos químicos que se generan han sido la base de las propiedades antimicrobianas o antibióticos. Si bien los primeros antibióticos se identificaron a partir de la producción de estos compuestos por microorganismos, estas estructuras han sido mejoradas por síntesis química, produciendo nuevas generaciones de antibióticos.

INTERACCION DE BACTERIAS DE UNA POBLACION

El mecanismo de comunicación entre los miembros de la comunidad se denomina quorum sensing, y está directamente relacionado con la densidad celular. El mecanismo de quorum sensing involucra la secreción de moléculas señaladoras, mismas que controlarán la formación o no de estos compuestos antimicrobianos con el objetivo de mantener un equilibrio en la comunidad. El papel del quorum sensing en la sobrevivencia de las bacterias. Como se ha mencionado con anterioridad, existen diversos mecanismos por los que algunos microorganismos pueden presentar ventajas sobre otros en cuanto a la sobrevivencia en ambientes extremos o adversos.

Este permite el control de la expresión de genes por la detección de una concentración específica de ciertas sustancias químicas, conocidas como autoinductores. Estas moléculas se producen por los microorganismos de una comunidad, y dependiendo del número de microorganismos presentes, la cantidad de autoinductores será tal que desencadenarán mecanismos de control de la expresión genética. El quorum sensing es el responsable del control de múltiples mecanismos de sobrevivencia de los microorganismos, como son la secreción de compuestos antimicrobianos, la formación de biopelicula, la esporulación y la movilidad, entre otros.

INTERACCION DE MICROORGANISMO DE DISTINTAS POBLACIONES

La competencia por los recursos disponibles en la naturaleza es muy intensa y el resultado depende de muchos factores y se pueden dar asociaciones positivas y asociaciones negativas entre microorganismos.

ASOCIACIONES POSITIVAS

NEUTRALISMO: sucede cuando dos poblaciones comparten un ambiente determinado sin ocasionarse daño ni beneficio. Se da entre poblaciones con diferentes patrones metabólicos, cuando las poblaciones han sido removidas de otros ambientes, cuando una de las dos está en estado de reposo o cuando las condiciones ambientales no permiten el crecimiento acticvo de los microorganismos.

COMENSALISMO: es la relación unidireccional entre dos poblaciones, donde una se beneficia y la otra no es afectada. La población favorecida normalmente toma como alimento los residuos metabólicos generados por la otra. También puede darse el comensalismo cuando una de las poblaciones modifica el ambiente favorablemente para la otra (por la producción de alguna sustancia metabolica, remoción o modificación de una sustancia toxica).

Ejemplos:

• Algunos hongos celuloticos producen enzimas extracelulares que convierten la celulosa en compuestos más sencillos como la glucosa que puede ser utilizada por otras poblaciones microbianas como levaduras.

• Un microorganismo anaerobio facultativo en una muestra de desagüe, reduce la tensión de oxígeno, permitiendo la aparición de microorganismos anaerobios.

• Desulfovibrio puede utilizar el sulfato y lactato para generar acetato e hidrogeno para que methanobacterium en su proceso de respiración y fermentación anaerobia pueda reducir el dióxido de carbono a metano.

SINERGISMO (PROTOCOOPERACION): es la interacion no obligatoria y mutuamente beneficiosa entre dos poblaciones. Una tercera población puede remplazar a una de las poblaciones que participa en la interacción. La degradación de pesticidas agrícolas se lleva a cabo gracias a las interacciones sinérgicas. Ejemplos:

• Las Pseudomonas stutzeri es capaz de transformar el paration a p-nitrofenol y dietiltiofosfato, la pseudomona aeruginosa mineraliza el p-nitrofenol.

• Las bacterias streptcoccus faecalis y Escherichia coli por si solas son incapaces de transformar la arginina a putresina. Sin embargo en una primera

...