Arqueobacterias

Qué son las arqueobacterias

Durante más de un siglo, la microbiología clasificó a todos los organismos sin núcleo celular dentro del mismo cajón taxonómico. Eso cambió en 1977, cuando Carl R. Woese y George E. Fox, de la Universidad de Illinois, publicaron un análisis comparativo de las secuencias del ARN ribosómico 16S de varios microorganismos y concluyeron que un grupo de ellos (los metanógenos, sobre todo) se separaba del resto de las bacterias tanto como las bacterias se separaban de los eucariotas. Woese propuso entonces que la vida se dividía en tres linajes primarios, no en dos, y en 1990 formalizó el sistema de tres dominios: Archaea, Bacteria y Eukarya.

El nombre procede del griego ἀρχαῖα (arkhaîa), que significa «las antiguas». La elección fue deliberada: Woese quería subrayar que se trataba de organismos muy primitivos desde el punto de vista evolutivo. El término arqueobacterias, utilizado en la propuesta original de 1977, cayó en desuso entre los taxónomos porque sugiere que son un tipo de bacteria, cuando en realidad constituyen un dominio aparte. En la literatura médica en español, sin embargo, la voz arqueobacterias sigue apareciendo con frecuencia, de ahí que el diccionario la recoja bajo esa forma.

Lo que distingue a las arqueas de las bacterias

Vistas al microscopio, las arqueas son indistinguibles de muchas bacterias. Pueden ser cocos, bacilos o espirilos, y sus tamaños se solapan. La diferencia no está en la forma, sino en la química de la membrana celular y en la maquinaria genética.

En las bacterias, los lípidos de membrana están formados por ácidos grasos unidos al glicerol mediante enlaces éster. En las arqueas, esos lípidos contienen cadenas de isoprenoides ramificados unidos al glicerol por enlaces éter, una configuración que resulta mucho más estable frente al calor y a los pH extremos. Algunas arqueas hipertermófilas van un paso más allá y fusionan las dos monocapas en una bicapa continua (los llamados tetraéteres), lo que confiere a la membrana una rigidez notable a temperaturas superiores a 80 o 90 grados centígrados.

Otra diferencia importante se sitúa en la pared celular. La mayoría de las bacterias poseen peptidoglucano; las arqueas, no. Algunas poseen pseudopeptidoglucano (con N-acetiltalosaminurónico en lugar de N-acetilmurámico), otras tienen capas S de proteínas o glucoproteínas, y unas pocas carecen de pared por completo, como Thermoplasma. La maquinaria de transcripción y traducción se parece más a la de los eucariotas que a la de las bacterias: las arqueas poseen un ADN polimerasa y unos factores de inicio de la transcripción homólogos a los eucarióticos, dato que orientó las hipótesis sobre el origen de la célula eucariota.

Principales grupos

Euryarchaeota agrupa a los metanógenos (productores obligados de metano como producto final de su metabolismo energético), a los halófilos extremos (que requieren concentraciones de sal superiores a 1,5 M para sobrevivir) y a algunos termófilos moderados. Methanobrevibacter smithii, el arquea más abundante en el intestino humano, pertenece a este filo.

Crenarchaeota reúne a la mayoría de los hipertermófilos, organismos que prosperan a temperaturas por encima de 80 grados centígrados en fuentes hidrotermales y ambientes volcánicos. También incluye a las taumarchaeota (a veces clasificadas como filo independiente, Thaumarchaeota), que son oxidadoras de amonio y se encuentran en suelos y océanos con un papel relevante en el ciclo del nitrógeno.

En los últimos años se han propuesto filos adicionales (Korarchaeota, Nanoarchaeota, Lokiarchaeota, Asgardarchaeota) a partir de datos metagenómicos. El supergrupo Asgard ha suscitado un interés particular porque sus genomas contienen genes relacionados con el citoesqueleto y el tráfico de membranas eucariótico, lo que refuerza la hipótesis de que la célula eucariota se originó a partir de un ancestro arqueano.

Presencia en el cuerpo humano

La imagen clásica de las arqueas como habitantes exclusivos de ambientes extremos hace tiempo que quedó superada. Se han identificado arqueas en la microbiota intestinal, en la cavidad oral (sobre todo en la placa subgingival) y, con menor frecuencia, en la piel y la vagina. En el colon, M. smithii puede representar hasta un 10 % de los anaerobios totales y participa en la eliminación del hidrógeno generado por la fermentación bacteriana, convirtiéndolo en metano. Ese proceso, la metanogénesis hidrogenotrófica, mejora la eficiencia fermentativa del resto de la comunidad microbiana al retirar un producto que, acumulado, frenaría la propia fermentación.

Hasta la fecha no se ha demostrado que ninguna arquea sea patógena para el ser humano en el sentido clásico del término. No se conocen toxinas, ni factores de virulencia comparables a los de las bacterias. Su interés médico actual reside más bien en su papel modulador dentro de la comunidad microbiana intestinal y en la producción de metano, que se ha asociado en algunos estudios con el tránsito intestinal lento.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre "arqueobacteria"?

Del griego ἀρχαῖα (arkhaîa), «las antiguas». Carl Woese acuñó el término en 1977 para subrayar que se trataba de organismos que podrían representar formas de vida muy tempranas en la historia de la Tierra. La forma completa, arqueobacteria, combinaba esa raíz con «bacteria» y ha ido cayendo en desuso en la taxonomía formal porque induce a creer que son un subtipo de bacterias, cuando en realidad constituyen un dominio independiente.

¿Las arqueas causan enfermedades?

No se ha documentado ninguna infección humana atribuible directamente a una arquea. Carecen de los factores de virulencia clásicos de las bacterias patógenas y no producen toxinas conocidas. Su relevancia clínica radica en el papel que desempeñan dentro del ecosistema microbiano intestinal, no en una acción patógena directa.

¿Es lo mismo decir "arquea" que "arqueobacteria"?

Sí, en la práctica se refieren al mismo grupo de organismos. La diferencia es terminológica: arqueobacteria es la denominación original de 1977 y sigue siendo habitual en textos médicos en español. Arquea (del dominio Archaea) es la forma preferida en la taxonomía actual, precisamente para evitar la confusión con las bacterias verdaderas (eubacterias).

¿Qué tiene que ver Methanobrevibacter smithii con el intestino?

Es la arquea más frecuente en el colon humano. Consume el hidrógeno que generan las bacterias fermentativas y lo transforma en metano. Al retirar ese hidrógeno del medio, facilita que la fermentación siga funcionando con eficiencia, lo que influye en la extracción de energía de la dieta. Algunos trabajos la han asociado también con variaciones en la velocidad del tránsito intestinal, aunque la relación causal no está completamente establecida.

Referencias

1. Woese CR, Kandler O, Wheelis ML. Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990;87(12):4576-4579.
2. Gaci N, Borrel G, Tottey W, O'Toole PW, Brugère JF. Archaea and the human gut: new beginning of an old story. World J Gastroenterol. 2014;20(43):16062-16078.
3. Moissl-Eichinger C, Probst AJ, Birarda G et al. Archaeal Communities: The Microbial Phylogenomic Frontier. Front Microbiol. 2022;13:839403.
4. Borrel G, Brugère JF, Gribaldo S et al. Asgard archaea: have we found our microbial ancestors? EMBO Rep. 2025.