Dr. Guillermo Flores Cosío, estancia posdoctoral de la
Unidad de Biotecnología Industrial

Dra. Lorena Amaya Delgado, directora e investigador de la
Unidad de Biotecnología Industrial

Cuando hablamos de estrés, a menudo lo asociamos con problemas personales, tener demasiada carga de trabajo o enfrentar problemas. El estrés es una respuesta natural de nuestro cuerpo a situaciones que percibimos como amenazadoras y aunque suene como algo extraño, las levaduras también sufren de estrés, pero de otra manera. Las levaduras son microorganismos unicelulares y son conocidas por su habilidad para fermentar azúcares y convertirlos en alcohol y dióxido de carbono (CO₂). Esta capacidad metabólica ha sido explotada por los humanos durante siglos en la fabricación de alimentos como el pan y la cerveza, hasta la producción de fármacos y biocombustibles. Durante los procesos fermentativos ocurren alteraciones en el medio ambiente que estresan a las levaduras; por lo tanto, si hay pocos nutrientes, sustancias toxicas o cualquier otra condición cambiante en su entorno podemos decir que la levadura está estresada y se siente “preocupada”. Sorprendentemente estas criaturas microscópicas tienen un talento especial para sobrevivir en situaciones difíciles. Tanto los humanos como las levaduras tienen una especie de "modo de supervivencia" cuando se enfrentan al estrés. Por ejemplo, los humanos liberamos hormonas como la adrenalina en situaciones de peligro. En las levaduras, es diferente porque ellas no tienen hormonas como nosotros, por lo tanto, activan un plan de emergencia en su interior o “mecanismos de adaptación” que les permiten sobrevivir. Estos mecanismos incluyen respuestas a nivel genético, cambios en la expresión de proteínas clave y reajustes metabólicos. Se pudiera decir que reprograman su maquinaria interna y aprende rápidamente nuevas habilidades para ayudarles a enfrentar el estrés. Otra forma de verlo sería como si se cambiaran su vestimenta para adaptarse a las condiciones estresantes.
 

Tanto en humanos como en levaduras, el estrés no siempre es malo. A corto plazo, puede ser una especie de impulso que nos ayuda a enfrentar desafíos.  En levaduras, el estrés puede hacer que se vuelvan más fuertes y adaptables. Debido a esto, se les puede considerar como Súper Héroes ante el estrés ambiental. Evidentemente, si el estrés es muy fuerte y/o persiste, tanto nosotros como las levaduras podríamos enfrentar problemas de salud. Los esfuerzos por entender las variadas estrategias que tienen las levaduras para enfrentar las situaciones estresantes son grandes en la comunidad científica y tienen un gran impacto en la industria. Conocer sus trucos no solo amplía nuestra comprensión de los microorganismos, sino que también tiene aplicaciones en la industria para la producción de compuestos de interés de alto valor, como medicamentos y biocombustibles. Así es que la próxima vez que disfrutes de un delicioso pan o una cerveza, recuerda que una levadura tuvo que mostrar su magia adaptativa y que son como verdaderos guerreros en el mundo del estrés ambiental.

Referencias:

Flores-Cosío, G., Herrera-López, E. J., Arellano-Plaza, M., Gschaedler-Mathis, A., Kirchmayr, M., & Amaya-Delgado, L. (2020). Application of dielectric spectroscopy to unravel the physiological state of microorganisms: Current state, prospects and limits. Applied Microbiology and Biotechnology, 104(14), 6101-6113.

Flores-Cosío, G., Herrera-López, E. J., Arellano-Plaza, M., Gschaedler-Mathis, A., Sanchez, A., & Amaya-Delgado, L. (2019). Dielectric property measurements as a method to determine the physiological state of Kluyveromyces marxianu s and Saccharomyces cerevisiae stressed with furan aldehydes. Applied microbiology and biotechnology, 103(23-24), 9633-9642.

Sandoval-Nuñez, D., Romero-Gutiérrez, T., Gómez-Márquez, C., Gshaedler, A., Arellano-Plaza, M., & Amaya-Delgado, L. (2023). Physiological and transcriptome analyses of Kluyveromyces marxianus reveal adaptive traits in stress response. Applied Microbiology and Biotechnology, 107(4), 1421-1438.