Los capnófilos son microorganismos que prosperan en presencia de altas concentraciones de dióxido de carbono (CO 2 ).
Algunos capnófilos pueden tener un requerimiento metabólico de dióxido de carbono, mientras que otros simplemente compiten con más éxito por los recursos en estas condiciones. El término es generalmente descriptivo y tiene menos relevancia como medio para establecer una relación taxonómica o evolutiva entre organismos con esta característica. [1]
Por ejemplo, la capacidad de los capnófilos para tolerar (o utilizar) la cantidad de oxígeno que también está en su entorno puede variar ampliamente y puede ser mucho más crítica para su supervivencia. Las especies de Campylobacter son capnófilos bacterianos que se identifican más fácilmente porque también son microaerófilos , organismos que pueden crecer en alto dióxido de carbono siempre que haya una pequeña cantidad de oxígeno libre presente, pero en una concentración drásticamente reducida. [1] (En la atmósfera de la Tierra, los niveles de dióxido de carbono son aproximadamente quinientas veces más bajos que los de oxígeno, 0,04% y 21% del total, respectivamente). Los anaerobios obligados son microbios que morirán en presencia de oxígeno sin tener en cuenta la concentración de dióxido de carbono en su entorno, y normalmente adquieren energía a través de la respiración anaeróbica o la fermentación .
En 2004, se caracterizó una bacteria capnofílica que parece requerir dióxido de carbono. Este organismo, Mannheimia succiniciproducens , tiene un metabolismo único que implica la fijación de carbono . [2] Si bien la fijación de carbono es común a la mayoría de la vida vegetal en la Tierra, ya que es el paso inicial clave en la biosíntesis de compuestos de carbono complejos durante la fotosíntesis (el ciclo de Calvin ), se encuentra en relativamente pocos microorganismos y no se encuentra en animales. M. succiniciproducens puede unir dióxido de carbono a la cadena principal de tres carbonos del fosfoenolpiruvato , un producto final en la glucólisis , para generar el compuesto de cuatro carbonos, ácido oxaloacético , un intermediario en el ciclo de Krebs . Aunque M. succiniciproducens tiene la mayoría de los intermediarios en el ciclo de Krebs, parece incapaz de respiración aeróbica , en su lugar utiliza fumarato como aceptor final de electrones. [2]
Actualmente existen al menos dos grupos de microorganismos capnofílicos relativamente bien caracterizados que incluyen patógenos humanos. Las especies de Campylobacter pueden causar trastornos intestinales. [1] Otros patógenos capnofílicos se encuentran en las especies gramnegativas Aggregatibacter spp. que se encuentran en la boca (por ejemplo, Aggregatibacter actinomycetemcomitans ). Estos son una causa de periodontitis juvenil agresiva . [3]
Sin embargo, los capnófilos también forman parte de la microbiota normal de algunos rumiantes. En particular, se aisló M. succiniciproducens del rumen de un bovino. Su bioquímica inusual y sus características benignas han despertado interés comercial. [2]