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ARQUITECTURA EVOLUTIVA DE LAS POBLACIONES DE LEGIONELLA SPP.
Autores:
María Luisa Gómez-Lus*. Facultad de Medicina – Universidad Complutense. Madrid. España
María Teresa Corcuera. Unidad de Anatomia Patológica , Hospital Carlos III. Madrid. España
Rafael Gómez-Lus. Departamento de Microbiología – Facultad de Medicina. Zaragoza. España
Fernando Gómez-Aguado. Unidad de Anatomia Patológica, Hospital Carlos III. Madrid. España
María José Alonso. Unidad de Anatomía Patológica, Hospital Carlos III. Madrid. España
José Prieto. Facultad de Medicina – Dpto. Medicina- Area Microbiología. Madrid. España
INTRODUCCIÓN. Tradicionalmente se asume que una colonia consiste en un acumulo homogéneo de células bacterianas, aunque recientes evidencias sugieren la existencia de una organización interna con una estructura espacial característica de cada especie. Las diferentes especies de Legionella cuando crecen extracelularmente forman comunidades organizadas de células agregadas, denominadas biofilms, que pueden presentar diferentes estructuras. En este trabajo planteamos analizar la estructura interna y la dinámica de crecimiento de colonias de Legionella pneumophila y Legionella bozemanii como modelo de crecimiento en un biofilm.
MATERIAL Y MÉTODOS. Se utilizaron las siguientes cepas: L. pneumophila UZ 72189 y L. bozemanii ATCC 35545, incubándose a35ºC durante 72 horas y 15 días. Bloques de agar que contenían colonias aisladas fueron procesados siguiendo sendos protocolos de inclusión en parafina y resina epoxi. Para el estudio de microscopía óptica, se tiñeron secciones transversales finas de 4 µm de las colonias con las tinciones de Gram, Giemsa y PAS-alcián y secciones semifinas de 0.5 µm con azul de toluidina. Secciones ultrafinas de 50 nm se tiñeron con citrato de plomo para su estudio por microscopía electrónica.Microfotografías de las secciones transversales de las colonias fueron digitalizadas y procesadas con un software de análisis de imagen para realizar estudios morfométricos.
RESULTADOS. En las colonias de L. pneumophila, tras 72 horas de incubación, se observó una zona central basal, de gran densidad poblacional, con predominio de formas cocobacilares de diferente magnitud de la que salen en disposición radial densos cordones de bacilos hacia un amplio estrato superficial, de menor densidad poblacional.En las colonias de 72 horas de L. bozemanii las células se organizan en tres estratos claramente diferenciados: basal, central y superficial. Cabe destacar que el estrato superficial presenta una densidad celular muy baja, característica no descrita en estudios previos en especies de crecimiento rápido. Tras 15 días de incubación las colonias de ambas especies evolucionaron de manera similar hacia una morfología estratificada, alternándose capas con diferentes densidades poblacionales. En las colonias de L. pneumophila no se observaron los cordones de bacilos característicos de las colonias de 72 horas. Las colonias destacan por su cohesión, no observándose dispersión de bacilos en la superficie ni invasiones del agar a nivel basal.
DISCUSIÓN. Nuestros resultados demuestran que las colonias de Legionella evolucionan en el tiempo ante la limitación de nutrientes, experimentan una secuencia de cambios morfológicos y muestran una organización estructural compleja. La arquitectura colonial de L. pneumophila y L. bozemanii, es muy diferente a tiempos cortos de crecimiento (72 horas), pero converge hacia una estructura similar a los 15 días de evolución. Este patrón de crecimiento a largo plazo es muy parecido al descrito en bacterias de crecimiento lento como Mycobacterium spp.Apoyan también la hipótesis de que las colonias bacterianas son un tipo especial de biofilm en el que distintas subpoblaciones ocupan localizaciones espaciales diferentes. Finalmente, este trabajo plantea nuevos interrogantes para futuros estudios sobre las adaptaciones evolutivas morfológicas de las comunidades multicelulares bacterianas, que en el caso de un género tan pleomórfico cómo Legionella les permiten sobrevivir en medios hostiles y colonizar nuevos nichos ecológicos acuáticos.
Palabras clave: Legionella pneumophila; Ecología; Evolución;
