Corynebacterium matruchotii es una de las bacterias más comunes que habita en la placa dental y que se divide en múltiples células a la vez, un proceso que se conoce como fisión múltiple.
La boca alberga más de 500 especies diferentes de bacterias que viven en comunidades estructuradas y diferenciadas llamadas biopelículas. Casi todas éstas crecen dividiéndose en dos; es decir, una célula madre da lugar a dos células hijas.
Ahora, una nueva investigación del Laboratorio de Biología Marina (MBL) y el Instituto Forsyth de la Asociación Dental Americana (ADA Forsyth) ha descubierto un mecanismo de división celular en Corynebacterium matruchotii, una de las bacterias más frecuentes que habita en la placa dental y que se divide en múltiples células a la vez, lo que se conoce como fisión múltiple.
Durante la investigación, el equipo observó que las células de C. matruchotii se dividían en hasta 14 células diferentes a la vez, dependiendo de la longitud de la célula madre original. Unas células que, además, crecen solamente en un polo del filamento madre, un proceso definido como «extensión de la punta».
Así, los filamentos de C. matruchotii actúan como un cimiento dentro de la placa dental, biopelícula que forma parte del «microbioma humano». «Las células de Corynebacterium en la placa dental crean una estructura que proporciona un hábitat para muchas otras especies de bacterias que están a su alrededor», ha explicado Jessica Mark Welch, científica senior en ADA Forsyth y científica adjunta en MBL.
Durante la investigación, el equipo observó que las células de C. matruchotii se dividían en hasta 14 células diferentes a la vez, dependiendo de la longitud de la célula madre original
«Estas biopelículas son como selvas tropicales microscópicas. Las bacterias que habitan en ellas interactúan a medida que crecen y se dividen. Creemos que el inusual ciclo celular de C. matruchotii permite a esta especie formar estas redes muy densas en el núcleo de la biopelícula», ha afirmado, por su parte, Scott Chimileski, científico investigador de MBL y autor principal del artículo.
Este estudio se ha llevado a cabo a partir de una investigación de 2016 que utilizó una técnica de imágenes desarrollada en el MBL llamada CLASI-FISH (marcado combinatorio e hibridación in situ fluorescente con imágenes espectrales) para visualizar la organización espacial de la placa dental recolectada de donantes sanos. En esta investigación se obtuvieron imágenes de consorcios bacterianos dentro de la placa dental, denominados como «erizos» por su apariencia. Uno de los principales hallazgos de ese artículo original fue que las células filamentosas de C. matruchotii actuaban como base de la estructura del erizo.
«Para entender cómo trabajan juntos los diferentes tipos de bacterias en la biopelícula de la placa, tenemos que entender la biología básica de estas bacterias, que no viven en ningún otro lugar excepto en la boca humana», ha añadido Mark Welch.
En este sentido, aunque los dentistas recomiendan cepillarse los dientes (y, por lo tanto, eliminar la placa dental) dos veces al día, esta biopelícula vuelve a aparecer. Y es que, al extrapolar los resultados de experimentos de elongación celular medidos en micrómetros por hora, los científicos descubrieron que las colonias de C. matruchotii podían crecer hasta medio milímetro por día.
Las C. matruchotii carecen de flagelos, los orgánulos que permiten a las bacterias desplazarse. Como estas bacterias no pueden nadar, los investigadores creen que su singular elongación y división celular podrían ser una forma de explorar su entorno, de forma similar a las redes miceliares que se observan en los hongos y las bacterias Streptomyces que viven en el suelo.
«Si estas células tienen la capacidad de moverse preferentemente hacia los nutrientes o hacia otras especies para formar interacciones beneficiosas, esto podría ayudarnos a comprender cómo se produce la organización espacial de las biopelículas de la placa», ha detallado Chimileski.
