El emperador mogol Akbar el Grande (1542-1605) dominó el norte de la India durante la segunda mitad del siglo XVI. Akbar, aparte de sus dotes militares y estrategias políticas y matrimoniales (tuvo más de once esposas, muchas de ellas pertenecientes a familias significadas en litigio con su poder), protegió e impulsó las artes, la cultura y la ciencia en todos los ámbitos de sus extensos reinos. Del emperador Akbar se cuentan muchas historias, a menudo leyendas fomentadas por él mismo. Una de las menos conocidas es que quería averiguar cuál era la lengua origen de todas, la «lengua de Dios». Para saberlo, hizo criar a un grupo de niños de un año por ayas sordomudas y, de este modo, esperaba que los niños, al empezar a hablar, lo hicieran utilizando la «lengua de Dios». Su «experimento» fracasó: al cabo de un tiempo las criaturas solo se comunicaban con gestos y muecas.
La comunicación entre individuos, poblaciones o comunidades es una característica intrínseca de la vida, de la célula. La comunicación implica tanto la transmisión como la recepción de algún tipo de información, permitiendo la interacción entre las células o los individuos. Pero no todos los sistemas de comunicación son iguales. Los humanos, recién llegados a la Tierra, hemos ido desarrollando sistemas de lenguajes complejos y diversas formas de expresión (principalmente orales, pero también faciales, gestuales, otras formas de comunicación no verbal, o, recientemente, digitales).
Una de las primeras formas de transmitir información entre individuos la inventaron las bacterias, que pueblan la Tierra desde hace al menos 3.500 millones de años: se trata de la «percepción de quorum» (quorum sensing). Su descubrimiento se remonta a 1972, cuando se llevó a cabo un estudio sobre la bacteria marina Aliivibrio (antes Vibrio) fischeri en el laboratorio. Durante este estudio, se observó que cuando esta bacteria se cultivaba en altas densidades celulares, emitía luminiscencia. Hacía décadas que ya se sabía que la bacteria A. fischeri establece relaciones simbióticas con diferentes animales marinos, especialmente peces y calamares, como el calamar Eupryma scolopes. En esta relación simbiótica, el animal garantiza a la bacteria un lugar seguro para vivir, y el calamar se beneficia de la luz emitida por las bacterias para alejarse de los depredadores y conseguir alimento.
Así, la percepción de quorum es un mecanismo mediante el cual las bacterias regulan la expresión de sus genes en función de la densidad celular. Se basa en la producción y detección de moléculas señal llamadas autoinductores, que son liberadas por las bacterias y pueden desencadenar respuestas globales en toda la población. Cuando la concentración de autoinductores alcanza un umbral crítico, las bacterias pueden detectar estos autoinductores mediante receptores específicos. La unión de los autoinductores a los receptores desencadena una cascada de eventos de señalización intracelular que modulan la expresión de genes y que determinan la emisión de luz, como en el caso de A. fischeri.
La percepción de quorum permite a las bacterias coordinar y sincronizar actividades en grupo, lo cual les confiere ventajas adaptativas en circunstancias diversas. Algunas de las actividades fisiológicas reguladas por la percepción de quorum incluyen la ya mencionada producción de luz, la adquisición de nutrientes, la conjugación y transformación bacterianas, la esporulación, la síntesis de factores de virulencia o la formación de biofilms, entre otras.
La expresión de factores de virulencia mediante la percepción de quorum permite a las bacterias coordinar y sincronizar la producción de proteínas y otras moléculas que contribuyen a la infección y la enfermedad. Estos factores de virulencia pueden incluir toxinas, enzimas destructivas, adhesinas, proteínas de secreción y otros componentes que facilitan la invasión y la colonización del huésped. La percepción de quorum garantiza que las bacterias patógenas solo expresen sus factores de virulencia cuando existe una densidad celular lo suficientemente alta, lo cual les permite maximizar el impacto de sus actividades en el huésped. Cabe destacar que la regulación de la virulencia mediante este mecanismo puede variar según la especie bacteriana y el patógeno (por ejemplo, la otitis media por Haemophilus, Streptococcus o Staphylococcus, o la cistitis por Escherichia coli). Cada bacteria patógena tiene sus propios sistemas de percepción de quorum y consiguiente producción de factores de virulencia.
A través de la percepción de quorum, las bacterias patógenas también pueden regular la producción de moléculas de resistencia, como enzimas que inactivan los antibióticos, o bien proteínas de transporte que los expulsan fuera de la célula bacteriana. La percepción de quorum promueve, además, la formación de biofilms, que son comunidades bacterianas adheridas a superficies que les confieren mayor resistencia a los antibióticos; es el caso, por ejemplo, de la fibrosis cística provocada por Pseudomona aeruginosa. Mediante transferencia horizontal de genes, las bacterias de los biofilms pueden intercambiar genes de resistencia, lo cual favorece la propagación de esta y dificulta la eliminación de la infección por parte de los tratamientos convencionales.
Comprender los mecanismos de percepción de quorum y la regulación de la virulencia en las bacterias patógenas es fundamental para desarrollar estrategias terapéuticas y preventivas dirigidas a interferir en ese proceso. La inhibición de la percepción de quorum es una estrategia prometedora para el control de infecciones, puesto que impedir la comunicación bacteriana puede debilitar la capacidad de las bacterias para causar la enfermedad.
La percepción de quorum en bacterias y la comunicación humana son formas diferentes de transferir información con finalidades similares, como compartir conocimiento (por ejemplo, en la transferencia horizontal de genes entre bacterias), construir relaciones (como en los biofilms bacterianos o en las relaciones de simbiosis) o coordinar acciones en grupo (como la producción de factores de virulencia por parte de los patógenos). La comunicación humana se produce entre individuos, dentro de grupos sociales, a través de diferentes culturas, e incluso a través de diversos medios, como la comunicación verbal, escrita o digital. La comunicación bacteriana puede producirse entre poblaciones (misma especie), dentro de diferentes grupos de bacterias (de taxones diferentes) e, incluso, interaccionando con los eucariotas (simbiosis con animales o plantas), mediante la señalización química. La percepción de quorum en bacterias les permite actuar colectivamente y llevar a cabo tareas que serían imposibles para las células individuales.
De igual forma, la comunicación humana ha sido fundamental para compartir saberes, colaborar en objetivos, establecer vínculos sociales y transmitir información entre generaciones, actuar colectivamente y realizar trabajos que serían imposibles para una persona aislada. La diversidad de lenguas debe servir para comunicarse y no para justificar peleas entre culturas. Si la narración del Génesis y de algunos mitos sumerios de la construcción de la Torre de Babel tiene un fundamento histórico, su fracaso nos enseña que la diversidad de culturas y el respeto por la de los demás está en la base de la civilización y de la sociedad.
