Jeffrey Gordon, E. Peter Greenberg y Bonnie L. Bassler Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2023

TRAYECTORIA

Jeffrey Gordon ha sido el pionero en el estudio del microbioma humano, el conjunto de microorganismos que habitan nuestro intestino (decenas de billones: varias veces más que el total de nuestras propias células) 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. Gordon utilizó ratones transgénicos para demostrar que la diferenciación de las células epiteliales intestinales estaba condicionada por señales ambientales y que Bacteroides thetaiotaomicron, es responsable de la producción de polisacáridos en las células del intestino. Demostró así la importancia de las relaciones de intercambio de nutrientes entre la microbiota y el huésped. Impulsó el 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. Más tarde se centró en el papel del microbioma en el desarrollo de enfermedades como la obesidad y la diabetes, ofreciendo 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 ello, propone los trasplantes de microbiota como un tratamiento innovador para mejorar el estatus nutricional de las poblaciones.

Bonnie L. Bassler y E. 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. Es lo que se denomina quorum sensing (término acuñado por Greenberg en un artículo científico de 1994). A partir de algunas publicaciones previas del fenómeno, Bassler y Greenberg, por separado, contribuyeron a entenderlo y demostrar su mecanismo. Cada especie bacteriana tiene una molécula propia (un 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. En la década de los ochenta, Greenberg descubrió que la bacteria bioluminiscente Vibrio fischeri solo producía luz cuando formaba grandes grupos y que sus miembros se coordinaban mediante una señal química. Bassler estudió, a partir de 1990, el fenómeno en la bacteria Vibrio harveyi y desentrañó los mecanismos moleculares del quorum sensing. 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). La comunicación bacteriana es importante como parte de la microbiota de nuestro organismo y por su papel en las infecciones, en las que hay una etapa de baja actividad hasta que se forma un grupo numeroso, como si esperaran a acumular fuerzas, y entonces realizan 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.

Vídeo: "Entrevista con el profesor E. Peter Greenberg"

Charla TED: «Cómo "hablan" entre ellas las bacterias»