L’emperador mogol Akbar el Gran (1542-1605) va dominar el nord de l’Índia durant la segona meitat del segle XVI. Akbar, a banda dels seus dots militars i estratègies polítiques i matrimonials (va tenir més d’onze esposes, moltes d’elles pertanyents a famílies significades en litigi amb el seu poder), va protegir i impulsar les arts, la cultura i la ciència en tots els àmbits dels seus extensos regnes. De l’emperador Akbar es conten moltes històries, sovint llegendes fomentades per ell mateix. Una de les menys conegudes és que volia esbrinar quina era la llengua origen de totes, la «llengua de Déu». Per saber-ho, va fer criar un grup d’infants anyals per mainaderes sord-mudes i, d’aquesta manera, esperava que els infants, en començar a parlar, ho fessin utilitzant la «llengua de Déu». El seu «experiment» va fracassar: al cap d’un temps les criatures solament es comunicaven amb gestos i ganyotes.
La comunicació entre individus, poblacions o comunitats és una característica intrínseca de la vida, de la cèl·lula. La comunicació implica tant la transmissió com la recepció d’algun tipus d’informació, tot permetent la interacció entre les cèl·lules o els individus. Però no tots els sistemes de comunicació són iguals. Els humans, uns nouvinguts a la Terra, hem anat desenvolupant sistemes de llenguatges complexos i diverses formes d’expressió (principalment orals, però també facials, gestuals, altres formes de comunicació no verbal, o, recentment, digitals).
Una de les primeres formes de transmetre informació entre individus la van inventar els bacteris, que poblen la Terra des de fa almenys 3.500 milions d’anys: es tracta de la «percepció de quòrum» (quorum sensing). El seu descobriment es remunta al 1972, quan es va dur a terme un estudi sobre el bacteri marí Aliivibrio (abans Vibrio) fischeri al laboratori. Durant aquest estudi, es va observar que quan aquest bacteri es cultivava en altes densitats cel·lulars, emetia luminescència. Feia dècades que ja se sabia que el bacteri A. fischeri estableix relacions simbiòtiques amb diferents animals marins, especialment peixos i calamars, com ara el calamar Eupryma scolopes. En aquesta relació simbiòtica, l’animal garanteix al bacteri un lloc segur per viure, i el calamar es beneficia de la llum emesa pels bacteris per allunyar-se dels depredadors i aconseguir aliment.
Així, la percepció de quòrum és un mecanisme mitjançant el qual els bacteris regulen l’expressió dels seus gens en funció de la densitat cel·lular. Es basa en la producció i detecció de molècules senyal anomenades autoinductors, que són alliberades pels bacteris i poden desencadenar respostes globals en tota la població. Quan la concentració d’autoinductors arriba a un llindar crític, els bacteris poden detectar aquests autoinductors mitjançant receptors específics. La unió dels autoinductors als receptors desencadena una cascada d’esdeveniments de senyalització intracel·lular que modulen l’expressió de gens i que determinen l’emissió de llum, com en el cas d’A. fisheri.
La percepció de quòrum permet als bacteris coordinar i sincronitzar activitats en grup, cosa que els confereix avantatges adaptatius en circumstàncies diverses. Algunes de les activitats fisiològiques regulades per la percepció de quòrum inclouen la ja esmentada producció de llum, l’adquisició de nutrients, la conjugació i transformació bacterianes, l’esporulació, la síntesi de factors de virulència o la formació de biofilms, entre d’altres.
L’expressió de factors de virulència mitjançant la percepció de quòrum permet als bacteris coordinar i sincronitzar la producció de proteïnes i d’altres molècules que contribueixen a la infecció i la malaltia. Aquests factors de virulència poden incloure toxines, enzims destructius, adhesines, proteïnes de secreció i altres components que faciliten la invasió i la colonització de l’hoste. La percepció de quòrum garanteix que els bacteris patògens només expressin els seus factors de virulència quan hi ha una densitat cel·lular prou alta, cosa que els permet maximitzar l’impacte de les seves activitats a l’hoste. Cal destacar que la regulació de la virulència mitjançant aquest mecanisme pot variar segons l’espècie bacteriana i el patogen (per exemple, l’otitis mitjana per Haemophilus, Streptococcus o Staphylococcus, o la cistitis per Escherichia coli). Cada bacteri patogen té els seus propis sistemes de percepció de quòrum i consegüent producció de factors de virulència.
A través de la percepció de quòrum, els bacteris patògens també poden regular la producció de molècules de resistència, com ara enzims que inactiven els antibiòtics, o bé proteïnes de transport que els expulsen fora de la cèl·lula bacteriana. La percepció de quòrum promou, a més, la formació de biofilms, que són comunitats bacterianes adherides a superfícies que els confereixen més resistència als antibiòtics; és el cas, per exemple, de la fibrosi cística provocada per Pseudomona aeruginosa. Mitjançant transferència horitzontal de gens, els bacteris dels biofilms poden intercanviar gens de resistència, cosa que afavoreix la propagació d’aquesta i dificulta l’eliminació de la infecció per part dels tractaments convencionals.
Comprendre els mecanismes de percepció de quòrum i la regulació de la virulència en els bacteris patògens és fonamental per desenvolupar estratègies terapèutiques i preventives dirigides a interferir en aquest procés. La inhibició de la percepció de quòrum és una estratègia prometedora per al control d’infeccions, ja que impedir la comunicació bacteriana pot debilitar la capacitat dels bacteris per causar la malaltia.
La percepció de quòrum en bacteris i la comunicació humana són formes diferents de transferir informació amb finalitats similars, com ara compartir coneixement (per exemple, en la transferència horitzontal de gens entre bacteris), construir relacions (com en els biofilms bacterians o en les relacions de simbiosi) o coordinar accions en grup (com la producció de factors de virulència per part dels patògens). La comunicació humana es produeix entre individus, dins de grups socials, a través de diferents cultures, i fins i tot a través de diversos mitjans, com ara la comunicació verbal, escrita o digital. La comunicació bacteriana es pot produir entre poblacions (mateixa espècie), dins de diferents grups de bacteris (de taxons diferents) i, fins i tot, interaccionant amb els eucariotes (simbiosis amb animals o plantes), mitjançant la senyalització química. La percepció de quòrum en bacteris els permet actuar col·lectivament i dur a terme tasques que serien impossibles per a les cèl·lules individuals.
D’igual forma, la comunicació humana ha estat fonamental per compartir sabers, col·laborar en objectius, establir vincles socials i transmetre informació entre generacions, actuar col·lectivament i fer feines que serien impossibles per a una persona aïllada. La diversitat de llengües ha de servir per comunicar-se i no per justificar baralles entre cultures. Si la narració del Gènesi i d’alguns mites sumeris de la construcció de la Torre de Babel té un fonament històric, el seu fracàs ens ensenya que la diversitat de cultures i el respecte per la dels altres està en la base de la civilització i de la societat.
