Curva de crecimiento: Fase estacionaria

Este es un punto crítico en la evolución del crecimiento de la cepa, puesto que entran en juego muchos factores los cuales limitan que las bacterias puedan seguir creciendo desmedidamente. La fase estacionaria es notablemente vista como la meseta de la curva, la cual se prolonga cierto lapso para después caer.

En este punto deja de haber un crecimiento a nivel poblacional, sin embargo, algunas células siguen multiplicándose, por lo que una expresión matemática simple que describe esta etapa es # bacterias multiplicándose = # bacterias muriendo.

Las bacterias llegan a esta fase cuando la población alcanza, aproximadamente, 10⁹ células/mL, cifra sumamente grande frente a otros organismos, por ejemplo, los protozoos no suelen superar concentraciones de 10⁶ células/mL.

Es claro que la cantidad de bacterias presentes en un cultivo dependen directamente de varios factores, algunos de ellos son:

Las condiciones ambientales: Las bacterias crecen confortablemente en condiciones específicas, por ejemplo, la temperatura, a aproximadamente 37°C estas tienen mejor capacidad reproductora, sin embargo, si se llegase a modificar este factor muy por encima o por debajo, el rendimiento de su multiplicación se alteraría, pausaría o incluso podría matar a las bacterias.

• Nutrientes disponibles: Al inicio de la fase log existen cantidades excesivas de nutrientes en el medio, pero conforme la población crece estos nutrientes se acaban más rápidamente, por lo que llegará un punto donde existan alimentos condicionales que no todas las células puedan alcanzar.
  
  
• Oxígeno: Los organismos aerobios están condicionados por la disponibilidad de O₂, ya que este no es muy soluble, el cultivo debería estar en constante agitación para poder proveer a todas las bacterias de él, pero si de por sí ya es complicado exponerlas a el oxígeno, cuando este comienza a escasear puede limitar el crecimiento de toda la población.
  
  
• Residuos tóxicos: Como producto de la alimentación, las bacterias dejan residuos que pueden ser nocivos a las enormes concentraciones que dejan cepas con millones de células, algunos ejemplos son los residuos orgánicos como el ácido láctico, que puede llevar al medio a un pH menos a 5, lo que es inhabitable para la mayoría de las especies bacterianas.
  
  
• Niveles poblacionales inhóspitos: Hay evidencias que indican que el crecimiento puede cesar cuando se alcanza cierto número de células, un nivel crítico poblacional.

Como se ya se explicó, las bacterias pueden entrar en una etapa de estrés nutritivo, es decir, hambre, pero esto no debe ser necesariamente un aspecto negativo, ya que algunas bacterias responden a estos estímulos generando endoesporas, aunque la mayoría de las especies sólo reducen su tamaño (normalmente acompañado por la reducción del protoplasto y condensación del nucleoide), sufriendo cambios significativos en la expresión génica y fisiológica.

Las bacterias en condiciones de estrés nutricional producen frecuentemente una serie de proteínas del hambre, que las hacen mucho más resistentes al daño por diferentes mecanismos, Incrementan los puentes cruzados del peptidoglicano y. por consiguiente. la fuerza intrínseca de la pared celular. Se producen proteínas que se unen y protegen al ADN.

Las chaperonas protegen a las proteínas de su desnaturalización, además de recuperar el estado nativo de proteínas dañadas. Como consecuencia de estos y muchos otros mecanismos, las células en condiciones de hambre se vuelven más resistentes a la destrucción por el hambre en sí mismos y a otros factores, como compuestos químicos tóxicos, como el cloro. Hay evidencias de que Salmonella typhimurium y algunos otros patógenos se vuelven más virulentos cuando pasan hambre.

Referencias:

• Prescott, L. M., Harley, J. P., & Klein, D. A. (2004). Microbiología (Pág. 121) (Quinta ed.). McGraw-Hill Education. Recuperado el 2022.