Los suelos con una microbiota diversa y activa funcionan como un “escudo natural” frente a bacterias patógenas que afectan tanto a cultivos agrícolas como a la salud humana, según concluyen dos estudios internacionales coliderados por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS-CSIC). Las investigaciones, publicadas en las revistas Nature Communications y Cell Host & Microbe, configuran el primer atlas global de patógenos bacterianos del suelo tras analizar más de 1.600 muestras procedentes de 59 países.

 

Microbiota contra infecciones

 

Los resultados muestran que la biodiversidad del suelo reduce la presencia de bacterias perjudiciales y limita su capacidad de proliferación. En el caso de los cultivos, el estudio publicado en Nature Communications (1) señala que los ecosistemas con mayor diversidad microbiana presentan una mayor resistencia frente a infecciones bacterianas que afectan a productos estratégicos como el tomate, la patata o el arroz.

La coautora de ambos trabajos e investigadora en el IRNAS-CSIC, Míriam Muñoz Rojas, ha explicado que este mecanismo natural tiene un funcionamiento similar al observado en otros organismos vivos. “En la era del microbioma, hemos comprendido que la defensa biológica que se produce, por ejemplo, en la piel o en el tracto digestivo de los organismos, tiene su paralelo en la capacidad natural del suelo”, ha asegurado.

Según la investigadora, cuando la microbiota es diversa, contribuye a evitar el establecimiento y la proliferación de microorganismos patógenos. Esta capacidad defensiva natural depende, en gran medida, de la presencia de determinadas bacterias beneficiosas que actúan como reguladoras del ecosistema.

Tras analizar 1.600 muestras de suelo en 59 países, el equipo científico identificó el papel destacado de dos grandes grupos bacterianos: las Actinobacterias y las Bacillota. Las primeras producen compuestos químicos capaces de eliminar o frenar a los patógenos, mientras que las segundas compiten con ellos por el espacio y los recursos disponibles.

Los investigadores consideran que estas bacterias funcionan como auténticos “guardianes naturales” del suelo. Su abundancia puede aumentar por factores como el aporte de residuos animales y humanos, determinadas prácticas agrícolas o la deposición de esporas transportadas por el aire.

Sin embargo, el estudio advierte de que los suelos degradados o con baja diversidad microbiana favorecen el incremento de microorganismos potencialmente peligrosos. En estos ecosistemas alterados, los patógenos pueden consolidarse en el microbioma residente y aumentar el riesgo de infección en los cultivos.

En términos de seguridad alimentaria, los autores destacan que comprender estos mecanismos resulta esencial para prevenir epidemias bacterianas emergentes en cultivos estratégicos. El líder del Laboratorio de Biodiversidad y Funcionamiento Ecosistémico (BioFunLab) del IRNAS-CSIC y coautor de ambos estudios, Manuel Delgado Baquerizo, ha señalado que fomentar la biodiversidad nativa del suelo podría reducir la dependencia de productos químicos en la agricultura.

“Si logramos fomentar la biodiversidad nativa del suelo, podríamos ayudar a reducir la dependencia de agroquímicos, promoviendo cultivos más resilientes de forma natural”, ha afirmado el investigador.

Impacto en salud humana

La investigación publicada en Cell Host & Microbe (2) amplía estas conclusiones al ámbito de la salud humana y demuestra que la biodiversidad del suelo también limita la proliferación de bacterias peligrosas para las personas.

El equipo investigador identificó 80 especies bacterianas potencialmente patógenas para los seres humanos en muestras recogidas en diferentes regiones del planeta. Entre ellas, 25 fueron consideradas dominantes al aparecer en el 80% de las muestras analizadas.

Entre las bacterias detectadas destacan Mycobacterium tuberculosis, responsable de la tuberculosis; la salmonella; o Bacillus anthracis, causante del ántrax. Según los investigadores, estos microorganismos aparecen con mayor frecuencia en ecosistemas húmedos.

Delgado Baquerizo ha subrayado que muchas de estas bacterias son oportunistas, es decir, normalmente resultan inofensivas en organismos sanos, pero pueden proliferar cuando encuentran condiciones ambientales favorables. “Nuestros estudios demuestran que la biodiversidad del suelo es esencial para controlar su incremento”, ha explicado.

Los trabajos también identifican varios factores climáticos que influyen directamente en la presencia de estos microorganismos. La lluvia aparece como el elemento más determinante, ya que el 82% de los patógenos dominantes se correlacionan con las precipitaciones.

Muñoz Rojas ha detallado que el aumento de agua en el terreno facilita tanto el desplazamiento como la supervivencia de las bacterias patógenas, del mismo modo que ocurre con otros microorganismos presentes en el suelo.

Además de la humedad, el calor también favorece la proliferación de estos microorganismos. Los investigadores observaron que a mayor temperatura, mayor presencia de patógenos, un aspecto que adquiere especial relevancia en el actual contexto de cambio climático.

 

Riesgos del cambio climático

 

Los autores alertan de que el incremento global de temperaturas y humedad atmosférica puede alterar la biodiversidad del suelo y modificar el equilibrio de las comunidades microbianas. Según el atlas global elaborado por el equipo científico, los patógenos humanos dominantes prevalecen especialmente en ecosistemas húmedos y tropicales.

Los modelos predictivos desarrollados durante la investigación sugieren que la proporción de bacterias patógenas podría aumentar en escenarios climáticos futuros, especialmente en regiones tropicales y subtropicales.

Ante esta situación, los investigadores consideran que los resultados obtenidos proporcionan una base científica útil para reforzar los sistemas de vigilancia preventiva frente a enfermedades relacionadas con bacterias del suelo.

“Nuestros resultados proporcionan una base científica clara, que será útil para mejorar los sistemas de vigilancia preventiva y la atención de la salud frente a enfermedades producidas por bacterias del suelo en el escenario de cambio climático”, han resaltado los firmantes del estudio.

Además, los trabajos presentan por primera vez un atlas global de patógenos bacterianos del suelo, construido a partir del análisis de 1.602 metagenomas obtenidos en 59 países. Este enfoque, según los autores, pone de manifiesto la importancia de la colaboración científica internacional para identificar patrones comunes en ecosistemas de todo el planeta.

Aunque la inmunidad del suelo puede variar según el clima o el uso del terreno, los mecanismos biológicos básicos observados son universales. Los investigadores consideran que este conocimiento puede resultar clave para afrontar desafíos relacionados con la seguridad alimentaria, la salud pública y el cambio climático.

Muñoz Rojas ha destacado finalmente que el estudio solo ha sido posible gracias a una amplia red de cooperación internacional que permitió integrar datos y metodologías de múltiples regiones del mundo para comprender un fenómeno de escala global.

Referencias

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