¿Qué es un bacteriófago?
- El diccionario CAMBRIDGE da esta definición: Bacteriófago: sustantivo masculino, un virus que crece y se divide dentro de una bacteria, destruyéndola.
Los bacteriófagos, también llamados fagos, son virus que infectan a las bacterias. Se consideran los depredadores naturales de las bacterias y desempeñan un papel importante en la regulación de su población.El bacteriófago tiene una estructura relativamente simple, compuesta por un genoma de ADN o ARN encapsulado en una proteína llamada cápside. Algunos bacteriófagos también poseen una envoltura proteica que los protege al atravesar la pared celular bacteriana.
Los bacteriófagos mantienen una relación estrecha con su huésped bacteriano, ya que necesitan reproducirse en su interior. Cuando un bacteriófago infecta a una bacteria, se adhiere a su superficie e inyecta su material genético en la célula bacteriana. Una vez dentro, el material genético viral utiliza los recursos de la bacteria para replicarse, produciendo cientos de copias del bacteriófago. Finalmente, destruyen la célula bacteriana (lisis), liberando los nuevos fagos para infectar otras células.
Un bacteriófago es un virus que infecta a las bacterias. Tienen una estructura relativamente simple y son sumamente específicos en la elección de su bacteria huésped. Los bacteriófagos son los depredadores naturales de las bacterias y desempeñan un papel fundamental en la regulación de las poblaciones bacterianas. Descubiertos hace más de un siglo, su uso como agentes terapéuticos está experimentando un fuerte renacimiento.
El ciclo lítico y el ciclo lisogénico
El ciclo lítico comienza con el anclaje del fago en la superficie de la bacteria huésped. A este paso le sigue la penetración del material genético en la célula. Una vez dentro, el material genético del fago utiliza los componentes de la célula bacteriana para replicarse rápidamente.
Los nuevos fagos ensamblados en la célula huésped se multiplican en grandes cantidades, lo que provoca la ruptura de la membrana celular. De este modo, la bacteria es destruida. La destrucción de la bacteria se denomina ‘lisis bacteriana’. Una vez que la bacteria se rompe, se liberan los nuevos virus fagos que infectarán a otras bacterias.
El ciclo lisogénico implica la integración del material genético viral en el genoma bacteriano, lo que crea un profago. Este último se transmite a las células hijas sin causar la lisis (destrucción de la bacteria). Sin embargo, ante una situación de estrés ambiental, el profago puede ser escindido e iniciar el ciclo lítico, lo cual conduce a la liberación de nuevos virus
La elección entre los dos modos de replicación depende de factores como el tipo de fago, el tipo de bacteria huésped, las condiciones ambientales y los eventos genéticos que pueden inducir el cambio de un modo a otro.
Reproducción de los Bacteriófagos
La reproducción de los bacteriófagos es un proceso crucial para su supervivencia y propagación. Cada uno de los pasos de este proceso es fundamental para garantizar el éxito de la replicación viral.
Paso 1: Adsorción
El primer paso es la adsorción. Durante esta etapa, el bacteriófago se une a la superficie de la bacteria huésped mediante el reconocimiento de receptores específicos. Cada tipo de fago tiene una afinidad distinta por los receptores de la superficie bacteriana, lo que determina la especificidad de huésped del fago.
De esta manera, el virus reconoce a qué bacteria se ha conectado. Este proceso es fundamental para la reproducción de los bacteriófagos, ya que permite que el virus se adhiera de forma específica a la bacteria huésped
Paso 2: Reproducción
El segundo paso de la reproducción del bacteriófago es la penetración. Una vez que el bacteriófago se ha adherido a la superficie de la bacteria huésped, debe penetrar en su interior para poder reproducirse.
Para lograrlo, clava su cola, la cual atraviesa la pared y la membrana celular. Esto le permite inyectar su material genético (ADN o ARN) dentro de la bacteria huésped. Algunos fagos también pueden entrar en la bacteria al ser ingeridos. Este paso es crucial, ya que permite que el material genético del fago penetre en la bacteria huésped, donde podrá replicarse.
Paso 3: Replicación
El tercer paso en el proceso de reproducción de los bacteriófagos es la replicación. Cuando el material genético del fago está dentro de la bacteria, toma el control de la maquinaria celular para replicarse a sí mismo. A partir de ese momento, la bacteria queda bajo su control.
El fago utiliza los recursos de la bacteria para sintetizar sus propias proteínas y ADN. De esta manera, la bacteria, ahora controlada, se ve obligada a fabricar todas las partes de los nuevos fagos. Este paso puede durar varias horas y ocurrir de forma exponencial. La replicación es un paso clave para la producción de nuevos fagos y es crucial para la propagación del virus.
Paso 4: Ensamblaje
En el proceso de reproducción de los bacteriófagos, el cuarto paso es el ensamblaje. Después de que los bacteriófagos han copiado su ADN dentro de la bacteria, utilizan estos nuevos componentes del fago para ensamblarlos. Así es como construyen nuevos fagos.
Las proteínas de la cabeza del fago se agrupan alrededor del ADN copiado para crear la estructura del fago maduro. En esta etapa, el fago también sintetiza las colas, las fibras y otras partes que le permitirán adherirse a otras bacterias. Cuando el ensamblaje se completa, el fago está listo para liberar los nuevos virus
Paso 5: Liberación
El paso final en el proceso de reproducción de los bacteriófagos es la liberación. En esta etapa, la bacteria huésped es destruida para liberar los nuevos fagos. Los fagos se replican en grandes cantidades dentro de la bacteria, provocando su lisis, es decir, la destrucción de su pared celular y de su membrana plasmática.
Entonces, los nuevos fagos se liberan al medio ambiente. De este modo, pueden infectar nuevas bacterias y repetir el ciclo de reproducción. Algunos fagos también pueden salir de la célula huésped sin destruirla, utilizando la gemación (o budding). Este paso es esencial para la supervivencia y la propagación de los bacteriófagos.
Al destruir las bacterias, los bacteriófagos pueden utilizarse terapéuticamente para tratar bacterias multirresistentes, como en los casos de: ‘cistitis, osteítis, infecciones pulmonares, etc
Esta terapia se denomina fagoterapia. Para comprender su función terapéutica, haz clic en el siguiente enlace: ‘Cómo funciona la fagoterapia‘
Para descubrir el funcionamiento de un bacteriófago en vídeo, haz clic en el siguiente enlace: El ser más letal del planeta Tierra: el bacteriófago