Serratia marcescens, la bacteria prodigiosa

En este artículo os hablaré de una bacteria conocida como la Serratia marcescens. Hace ya algunos años, un grupo de jóvenes estudiantes de Biología acudíamos durante una semana a los laboratorios de un edificio anexo a nuestra facultad para realizar las prácticas de la asignatura de Microbiología, una materia obviamente central en la formación de profesionales como biólogos, médicos, farmacéuticos...

Para realizar estas prácticas utilizamos cuatro especies distintas de bacterias, cultivadas en un medio muy conocido: el agar. Este polisacárido, que se extrae de las células de las algas, tiene la propiedad de fundirse cuando se calienta a cierta temperatura para luego irse enfriando lentamente, lo que nos permite poder echarlo, todavía en su estado líquido, en recipientes adecuados (como las famosas placas de Petri, tubos de ensayo...). En ellos solidifica, sirviendo así como medio para los cultivos bacterianos a corto plazo.

Ya desde la primera práctica, nuestras expectativas se vieron algo mermadas por el hecho de que, de las cuatro especies de bacterias utilizadas, tres de ellas tenían, al ser cultivadas sobre agar nutritivo (un medio de cultivo fabricado con agar y extractos de ciertas sustancias naturales) un color blanquecino, lo cual hacía que nos resultara más difícil trabajar en su siembra, cultivo y otras técnicas microbiológicas básicas. La cuarta, por el contrario, despertó más nuestro interés, al tener sus colonias un brillante color rojo que destacaba claramente sobre el color amarillento del agar nutritivo.

Esa bacteria a la que contemplábamos con mayor interés que a las otras y que nos permitió mayor facilidad en nuestro trabajo es la especie Serratia marcescens, conocida también como la bacteria prodigiosa o la bacteria de los milagros. Denominaciones comunes que tienen su razón de ser en el pigmento rojo que la bacteria produce y que nosotros (y todos aquellos que trabajan con ella) tan bien habíamos apreciado.

¿Qué es la Serratia marcescens?

Serratia marcescens es un microorganismo del phylum (tipo) de las Proteobacterias, uno de los principales tipos del domino Bacteria. Aunque relacionadas filogenéticamente (y, por lo tanto, evolutivamente), la heterogeneidad de las especies de este extenso phylum es tal, que son muy variables entre sí en cuanto a su forma, movilidad, metabolismo, ambientes en los cuales habitan... Tienen, sin embargo, una característica común: todas las Proteobacteria son bacterias Gram negativas. A este grupo pertenecen algunas de las especies más conocidas por nosotros debido a su gran importancia clínica, industrial y medioambiental, como Vibrio cholerae (especie causante del cólera), Rhizobium (género de fijadores de nitrógeno en simbiosis con leguminosas), Pseudomonas areuginosa, (especie patógena oportunista causante de diversas infecciones en humanos), Yersinia pestis (especie causante de la peste) o Salmonella (género de bacterias patógenas por todos conocido).

Más concretamente, Serratia marcescens es una gamma Proteobacteria, clase relativamente homogénea de Proteobacteria que incluye varios de los géneros patógenos del grupo, y junto con los géneros Yersinia, Escherichia, Salmonella, Klebsiella... pertence a la familia de las Enterobacteriáceas, todas ellas bacterias con forma de bacilo, inmóviles o móviles mediante flagelos peritricos (es decir, distribuidos por toda la superficie celular), anaerobias facultativas, fermentadoras y con requerimientos nutricionales relativamente simples, lo que permite su fácil cultivo en el laboratorio; de hecho, la bacteria más conocida por el hombre es una enterobacteriácea, Escherichia coli, muy usada en investigación y base de importantes descubrimientos científicos.

¿Cuándo fue descubierta la Serratia marcescens?

Serratia marcescens fue descubierta como especie en 1819 en Padua por un farmacéutico italiano, Bartolomeo Bizio, quien estudiaba el fenómeno de la aparición de sangre en la polenta. Y es que es precisamente su pigmento rojo lo que le ha dado su mayor fama a esta especie como posible explicación científica a ciertos milagros ocurridos a lo largo de la historia.

Ya desde la Antigüedad se han reportado casos de trozos de pan que presentaban un color rojizo, el cual les confería una apariencia sanguinolenta. El más antiguo de estos casos se refiere al episodio de la caída de la ciudad de Tiro frente a las tropas de Alejandro Magno, cuando la aparición en el pan de las raciones del ejército macedonio fue interpretado como signo de buen augurio y de victoria, profecía que al final se cumplió: Tiro cayó derrotada.

Serratia marcescens, ¿origen del Corpus Christi?

Estos casos siguieron reportándose durante la Edad Media, época en la cual se trataba sobre todo de sucesos milagrosos que giraban en torno a la aparición de gotas de sangre en las formas utilizadas en la misa, lo cual vendría a confirmar la doctrina de la transubstanciación, que afirma que el cuerpo y la sangre de Cristo están presentes realmente en el pan consagrado mojado en el vino. Tanto es así que hoy en día se piensa que este singular microorganismo y su capacidad para crecer en el pan pudo ser la causa del milagro que hizo que el Papa Urbano IV declarase para toda la Iglesia católica la festividad del Corpus Christi.

El episodio anteriormente mencionado es conocido como el milagro de Bolsena, puesto que tuvo lugar en esta pequeña localidad italiana cercana a Roma. Sucedió que en el año 1263, el sacerdote Pedro de Praga atravesaba una profunda crisis de fe y tenía dudas sobre todo en lo referente a la presencia real del cuerpo de Cristo en el pan de la eucaristía. Por ello, decidió ir en peregrinación a Roma para ver si lograba ver resueltas dichas dudas. Durante su peregrinaje, celebró una misa en la parroquia de Santa Cristina situada en la localidad de Bolsena, eucaristía durante la cual de la forma, ya consagrada, manaron gotas de sangre que incluso mancharon los objetos litúrgicos que estaban a su alrededor. El sacerdote comunicó lo ocurrido al por entonces Papa Urbano IV, que se encontraba en la cercana localidad de Orvieto; y el pontífice, una vez examinados los objetos litúrgicos utilizados en aquella misa, verificó la autenticidad del milagro, instituyendo en 1264 la festividad del Corpus Christi para celebrar la presencia real de Jesús Dios y hombre en la misa.

Prodigiosina

El responsable de la coloración roja de Serratia marcescens es un pigmento conocido como prodigiosina, en alusión a la posible participación de la bacteria en estos milagros. Su estructura es similar a la del grupo hemo de la hemoglobina sanguínea, pues también contiene varios anillos pirrólicos, formados por 4 átomos de carbono y 1 de nitrógeno; de ahí la semejanza entre el color de la sangre y el de los medios en los que Serratia crece. La prodigiosina fue caracterizada y observada primero en Serratia marcescens, pero también es producida por algunos microorganismos además de los pertenecientes al género Serratia, en el cual se ha visto que se trata de un producto del metabolismo secundario de estas bacterias y que sólo la producen algunas cepas, aunque no se sabe con certeza por qué esto es así.

En los últimos años viene existiendo un renovado interés hacia la prodigiosina, debido a su gran rango de actividades biológicas, muchas de las cuales podrían resultar beneficiosas tanto en el tratamiento de enfermedades como en la protección de nuestro medio ambiente.

Así, se han realizado estudios en los cuales se ha visto la acción de la prodigiosina contra líneas celulares tumorales sin apenas daños en las líneas celulares sanas; su acción antifúngica mediante una completa maquinaria de enzimas que destruyen la quitina (polisacárido que forma la pared celular de los hongos); su posible uso como pigmento natural, con las ventajas que ello conllevaría desde el punto de vista industrial y medioambiental frente a los pigmentos sintéticos mayoritariamente usados hoy día; e incluso su acción contra el protozoo Plasmodium, el parásito causante de la malaria.

No obstante, todos los estudios se están llevando a cabo con esperanza, pero también con cuidado, ya que hay muchos factores, tanto medioambientales como aquellos propios de Serratia y otras especies productoras, que influyen en la producción de la prodigiosina. Además, Serratia marcescens, al contrario de lo que se pensaba hasta hace no poco tiempo (década de 1970), es un patógeno oportunista. No siempre causa enfermedades, pero si se da la circunstancia de que el organismo en el que se encuentra tiene mermadas las defensas formadas por su sistema inmune, puede atacar. La especie es, de hecho, una de las principales causas de infecciones en el ámbito hospitalario y está asociada con muchas enfermedades en su condición de patógeno oportunista: infecciones de las vías urinarias, de las vías respiratorias, endocarditis... Por todo ello, hay que proceder con cierta cautela al estudiarla.

Serratia marcescens es, por lo tanto, mucho más que una simple bacteria que podría ser la explicación a los milagros de la aparición de sangre. El pigmento rojo que la ha llevado a la fama desde muy antiguo ha demostrado tener propiedades que ni siquiera se sospechaban. Pero, a pesar de ello, la profundidad de la unión entre las religiones y el hombre hace que sea como posible explicación de estos sucesos milagrosos por lo que más se la conoce. Y por lo que se la reconoce. Cualquiera que haya visto un lugar donde este microorganismo se encuentra en crecimiento, no olvidará nunca ese característico color rojo sangre.