Bacteriófago: características, partes y ciclo de vida

Actualizado en diciembre 2023

Los bacteriófagos son un grupo de virus, también conocidos como fagos, que son capaces de infectar y multiplicarse dentro de las células bacterianas y promover su destrucción.

Este tipo de virus no provocan enfermedades o alteraciones en el cuerpo humano, debido a que poseen preferencia por células procariotas, es decir, células menos evolucionadas, como las que se encuentran en las bacterias.

Además, son capaces de estimular la respuesta inmunitaria del organismo, de manera que no atacan las bacterias buenas del organismo, que pertenecen al microbioma, sino solo aquellas que causan enfermedades.

Partes o estructuras de un bacteriófago
Partes o estructuras de un bacteriófago

Partes o estructuras de un bacteriófago

Las partes o estructuras de un bacteriófago son: cabeza, cola, placa basal, cápside, ADN, cuello, vaina, fibras de la cola y espículas.

En la cápside es donde se empaqueta el material genético, la cola que sirve como tubería durante la infección para asegurar la transferencia del ADN a la célula huésped y un sistema adhesivo especial (aparato de adsorción) en el extremo de la cola que reconocerá la célula huésped y penetrará su pared.

Características del bacteriófago

Las características del bacteriófago son:

  • Están formados por una cápside, que es una estructura constituida por proteínas que tiene como función proteger el material genético del virus;
  • Pueden poseer diferentes tipos de material genético, como doble cadena de ADN, cadena sencilla de ADN o ARN;
  • Aparte de poder diferenciarse en términos de su composición genética, los bacteriófagos también pueden diferenciarse por la estructura de la cápside;
  • Son incapaces de multiplicarse fuera del hospedero, es decir, requieren estar en contacto con una célula bacteriana para que pueda haber replicación, por lo que también pueden conocerse bajo el nombre de "parásitos bacterianos";
  • Presentan elevada especificidad para el hospedador, que son las células bacterianas;
  • Pueden encontrarse en diversos ambientes, pudiendo aislarse del agua, del suelo, de productos alimentarios e incluso de otros de microorganismos, e incluso pueden estar en el cuerpo humano, principalmente en la piel, la cavidad oral, los pulmones y el aparato urinario y digestivo.

La clasificación de los bacteriófagos aún está siendo estudiada; no obstante, algunas propiedades pueden ser útiles para la diferenciación y la clasificación de los mismos, como el tipo de material genético, la morfología, las características genómicas y las características físicoquímicas.

Ciclo de vida

El ciclo lítico y el lisogénico son ciclos de multiplicación del bacteriófago cuando entra en contacto con la célula bacteriana, y pueden diferenciarse de acuerdo con el comportamiento del virus:

1. Ciclo lítico

El ciclo lítico es aquel en que, luego de la inyección del material genético del bacteriófago en la célula bacteriana, ocurre replicación y formación de nuevos bacteriófagos, los cuales destruyen la célula bacteriana cuando salen de la misma. Por lo tanto, de forma general, el ciclo ocurre de la siguiente manera:

  1. Adsorción o fijación: el bacteriófago se adhiere a la membrana celular bacteriana susceptible mediante los receptores de membrana;
  2. Entrada o penetración: el material genético del bacteriófago entra en la célula bacteriana;
  3. Replicación: este material genético coordina la síntesis de proteínas y de otras moléculas de ADN, en el caso de ser un bacteriófago de ADN;
  4. Ensamblaje: nuevos bacteriófagos son formados y el ADN replicado es empaquetado con la ayuda de las proteínas sintetizadas, dando origen a la cápside;
  5. Lisis: los bacteriófagos formados salen de la célula bacteriana, promoviendo su destrucción.

2. Ciclo lisogénico

En el ciclo lisogénico, el material genético del bacteriófago es incorporado al de la bacteria; sin embargo, este proceso puede representar solo la inactivación de genes de virulencia de la misma, además de ser un proceso reversible. Este ciclo ocurre de la siguiente manera:

  1. Adsorción o fijación: ocurre la adhesión del bacteriófago a la membrana bacteriana;
  2. Entrada o penetración: el material genético del bacteriófago entra en la célula bacteriana;
  3. Integración o eclipse: ocurre la integración del material genético del bacteriófago con el de la bacteria, pasando a denominarse profago;
  4. División: el material recombinado, el profago, se divide según la división bacteriana.

El profago no está activo, es decir, sus genes no están expresados, por lo que no generan alteraciones negativas para las bacterias y es un proceso totalmente reversible.

Debido a que los bacteriófagos interactúan con el material genético de la bacteria y pueden promover su destrucción, estos virus pueden utilizarse en estudios para desarrollar nuevas estrategias para combatir infecciones multirresistentes.

Qué es la fagoterapia

La fagoterapia, también conocida como terapia de fagos, es un tipo de tratamiento que emplea los bacteriófagos para combatir infecciones bacterianas, principalmente las causadas por microorganismos multirresistentes. Este tipo de tratamiento es seguro, pues los bacteriófagos solo poseen actividad contra bacterias patógenas, preservando la microbiota normal de la persona.

Si bien este tipo de terapia se ha descrito desde hace años, es solo ahora que ha ganado protagonismo en la literatura debido al aumento del número de bacterias que no responden a tratamientos convencionales con antibióticos.

Sin embargo, a pesar de ser una técnica favorable, la fagoterapia posee ciertas limitaciones. Cada tipo de bacteriófago es específico para determinada bacteria, de esta forma, estos fagos no podrían ser utilizados de forma aislada para combatir infecciones causadas por varios microorganismos; no obstante, en este caso podría formularse un "coctel de fagos" de acuerdo con los microorganismos identificados como responsables por la infección.

Asimismo, principalmente debido al ciclo lisogénico, los bacteriófagos pueden provocar la transferencia de genes de resistencia a la bacteria, tornando el tratamiento ineficaz.