Las redes de agua de los edificios pueden convertirse en entornos donde las bacterias evolucionan y desarrollan características que favorecen su persistencia y su capacidad para infectar a las personas. Así lo demuestra un estudio que ha reconstruido la aparición y expansión de una nueva variante de Legionella pneumophila en una instalación residencial sometida a contaminación durante aproximadamente 20 años.
La investigación ha sido realizada por científicos del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valencia (UV), junto con el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII). Los resultados se han publicado en la revista científica Water Research.
El equipo ha documentado cómo esta variante recombinante llegó a representar más del 80 % de la población bacteriana detectada en la instalación y fue la única identificada en los casos de enfermedad asociados al edificio.
El hallazgo resulta especialmente relevante porque la bacteria consiguió mantenerse en la red de agua pese a la aplicación sistemática de medidas convencionales de control, como la hipercloración y los tratamientos térmicos de choque, además de otras intervenciones en las infraestructuras.
Cómo surgió una nueva variante de Legionella en la red de agua
Para reconstruir la evolución de la bacteria, los investigadores combinaron vigilancia genómica, análisis comparativos del ADN, modelos de infección celular y estudios tridimensionales de los biofilms, las comunidades de microorganismos que se desarrollan sobre superficies como las paredes de las tuberías.
Los análisis filodinámicos apuntan a que la variante recombinante apareció en torno a la puesta en funcionamiento del edificio. Según los investigadores, este resultado sugiere que la infraestructura de agua fue el entorno en el que se produjo la selección y el establecimiento de esta nueva línea evolutiva.
A diferencia de las variantes originales, que permanecieron en proporciones minoritarias, la nueva población bacteriana presentó diferencias en su comportamiento: se dispersaba con mayor facilidad por el agua, mostraba una menor adherencia y tenía una mayor capacidad de infección en los modelos celulares empleados en el laboratorio.
«A diferencia de las variantes originales, que permanecieron confinadas en nichos minoritarios, la nueva variante mostró unas diferencias marcadas, tanto en su capacidad de dispersión por el agua —es más dispersa y menos adherente—, como en su capacidad para infectar en el laboratorio, reproduciéndose más», explica Mireia Coscollá, investigadora del I2SysBio y una de las autoras del artículo.
La investigadora añade que «esta combinación de persistencia ambiental, dispersión eficiente y mayor capacidad de infección podría explicar su predominio entre los aislamientos clínicos vinculados a la instalación».
Los biofilms pueden facilitar la persistencia de la bacteria
El estudio también analiza cómo la variante afecta a la estructura de los biofilms presentes en las tuberías. Según Fernando González Camacho, investigador del ISCIII en el Centro Nacional de Microbiología, la investigación integra dos décadas de vigilancia epidemiológica con técnicas de genómica, transcriptómica, modelado de biofilms y modelos de infección celular.
El investigador destaca que la variante identificada es exclusiva de la instalación estudiada y que la recombinación genética le habría permitido adquirir nuevas capacidades.
En palabras de González Camacho, «la investigación es un trabajo que combina 20 años de vigilancia epidemiológica real con técnicas de genómica, transcriptómica, modelado de biofilms y modelos de infección celular. Hemos hallado una cepa que es exclusiva de esta instalación que, por un proceso de recombinación, ha adquirido capacidades nuevas que le permiten persistir, rediseña la arquitectura del biofilm -la capa biológica de las tuberías-, creando una matriz tridimensional que funciona como una lanzadera’ continua de bacterias que contaminan el agua y pueden poner en riesgo a las personas».
Estos resultados apuntan a que las comunidades microbianas adheridas a las superficies de las instalaciones pueden desempeñar un papel importante en la persistencia de Legionella y en la contaminación del agua. La combinación de las características de la variante y su predominio en la red ayuda a explicar por qué el episodio se prolongó pese a las medidas de control aplicadas.
Vigilancia genómica para anticipar riesgos sanitarios
La investigación pone de relieve que los sistemas de distribución de agua no son simples depósitos pasivos de bacterias. En ellos interactúan factores ambientales y microbiológicos que pueden favorecer la adaptación de los microorganismos a las condiciones particulares de cada instalación.
Este enfoque está relacionado con el concepto de Una Sola Salud (One Health), que integra la salud humana y ambiental con la gestión de las infraestructuras para comprender y prevenir riesgos sanitarios.
Los autores subrayan la importancia de establecer programas de vigilancia genómica a largo plazo en las redes de agua de los edificios y complementarlos con análisis de las características biológicas de las bacterias. Estas herramientas permitirían detectar la aparición de variantes con comportamientos diferentes antes de que puedan dificultar las medidas de control o comprometer la seguridad de las instalaciones.
El trabajo aporta así nuevas evidencias sobre la evolución de Legionella pneumophila en entornos construidos y refuerza la necesidad de combinar la vigilancia epidemiológica con el análisis genético y funcional de los microorganismos para mejorar la prevención y proteger la salud pública.
