La lluvia ácida podría estar entrenando bacterias para volverse más peligrosas

La lluvia ácida es uno de esos problemas ambientales que llevan décadas en discusión, pero lo que revela este nuevo estudio va mucho más allá de árboles y lagos afectados. Según los investigadores, el suelo ligeramente acidificado por la contaminación está creando un escenario donde bacterias peligrosas, como Escherichia coli O157:H7, pueden adaptarse más rápido, volverse más resistentes y sobrevivir durante mucho más tiempo.

A partir de datos metagenómicos de casi 3.000 muestras de suelo en todo el mundo, los científicos encontraron que E. coli alcanza su punto máximo en suelos con pH cercano a 5. Esa ligera acidificación, típica de zonas con deposición ácida, funciona como una presión ecológica que debilita la red microbiana nativa y deja espacio a patógenos oportunistas.

Para comprobar cómo ocurría esta adaptación, el equipo realizó un experimento de 150 días con suelo forestal tratado con diferentes niveles de lluvia ácida simulada. Aunque las poblaciones de E. coli disminuyeron con el tiempo en todos los escenarios, la lluvia ligeramente ácida permitió que la bacteria sobreviviera entre diez y cien veces más en ciertos momentos, manteniéndose activa incluso después de cinco meses.

Lo sorprendente es que la comunidad bacteriana del suelo no colapsó. Lo que cambió fue su estructura interna: la red de interacciones se simplificó, aumentaron las relaciones negativas y la resistencia natural al patógeno cayó drásticamente. Ese desequilibrio abrió un hueco ecológico para que E. coli no solo sobreviviera, sino que empezara a evolucionar.

Al final del experimento, los investigadores aislaron varias cepas de E. coli que habían evolucionado bajo el estrés ácido. Estas variantes tenían rasgos distintos: mayor capacidad para formar biopelículas, cambios en la motilidad, coloración alterada y una flexibilidad mayor para usar distintas fuentes de carbono. Cuando volvieron a introducir estas cepas evolucionadas en el suelo, superaron con creces a la cepa original, alcanzando abundancias entre seis y más de cuatrocientas veces mayores.

Para entender qué había cambiado, el equipo analizó la expresión génica y descubrió una reconfiguración profunda. Las cepas evolucionadas activaron grupos de genes que coordinan movimiento, virulencia, comunicación química y formación de biopelículas. La secuenciación del genoma reveló incluso inversiones cromosómicas y deleciones que, según los autores, liberaron a las bacterias de mecanismos que normalmente limitan su agresividad.

Esa evolución acelerada tiene consecuencias claras fuera del laboratorio. En pruebas con lechugas cultivadas en suelo contaminado, las cepas adaptadas colonizaron las hojas hasta ocho veces más que la cepa ancestral. En experimentos con ratones, las nuevas variantes provocaron infecciones más graves y una mortalidad que llegó al 50 %, muy por encima del 10 % observado con la cepa original.

Los investigadores describen esta situación como una “cascada ecoevolutiva”: la deposición ácida altera el equilibrio del suelo, eso favorece a los patógenos, estos evolucionan más rápido y las nuevas cepas, ya fortalecidas, regresan al ambiente y pueden contaminar cultivos, animales y alimentos. Es un ciclo de retroalimentación donde la contaminación no solo degrada ecosistemas, sino que también acelera la aparición de bacterias más peligrosas.

El estudio concluye que las evaluaciones de riesgo ambiental y alimentario deben tener en cuenta la evolución acelerada de patógenos, especialmente en regiones con contaminación persistente. Reducir las emisiones que generan lluvia ácida no sería solo una medida ecológica: también podría frenar la formación de bacterias más resistentes que ponen en riesgo la salud humana.

Resumen

• La lluvia ácida altera el equilibrio microbiano del suelo y favorece la persistencia de E. coli O157:H7.
• Un experimento de 150 días mostró una supervivencia hasta 100 veces mayor bajo lluvia ligeramente ácida.
• Las cepas adaptadas evolucionaron biopelículas, cambios de motilidad y mayor capacidad de colonización.
• Estas variantes causaron infecciones más graves en animales y contaminaron cultivos con mayor facilidad.

Fuente: Maximum Academic Press