Alexandru Micu
7 de enero de 2020
Nuestra microbiota o microflora, comunidades de bacterias que se desarrollan en nuestro tracto digestivo, juegan un papel central en nuestra salud y bienestar. Estos pequeños ayudantes nos ayudan a combatir las bacterias malas y ayudan a la digestión. No somos solo nosotros. La mayoría de los vertebrados dependen de comunidades bacterianas similares para las mismas tareas. Pero no pájaros y murciélagos, encontró un nuevo estudio. Al tomar muestras de campo y especímenes de museos, un equipo de investigadores de EE. UU. Comparó la composición de la microbiota de mamíferos, aves, reptiles y anfibios , y descubrió que las especies que evolucionaron para el vuelo tienden a no depender de bacterias simbióticas en absoluto.
No puedes volar con nosotros
"Si llevas muchas bacterias en el intestino, puede ser bastante pesado y puede quitarte recursos", dice Holly Lutz, investigadora asociada en el Field Museum de Chicago e investigadora postdoctoral en la Universidad de California en San Diego y coautor del estudio.
“Entonces, si eres un animal que tiene demandas energéticas realmente altas, por ejemplo, porque estás volando, es posible que no puedas permitirte transportar todas esas bacterias, y es posible que no puedas permitirte alimentarlas o lidiar con ellas ellos."
El estudio es el primero de su tipo y el primero en mostrar cuán diferentes son las microbiotas de las especies con capacidad de vuelo en comparación con las de otros vertebrados. El equipo cree que las necesidades de vuelo son exactamente lo que causó esta diferencia en las bacterias intestinales.
Hasta donde sabemos, los animales que están estrechamente relacionados entre sí tienen microbiomas intestinales similares, porque evolucionaron juntos, un patrón al que los científicos denominan filosimbiosis. Por lo tanto, Se Jin Song, coautor del artículo en UC San Diego, dice que antes del estudio el equipo asumió que "verían asociaciones similares entre los animales y sus microbios intestinales cuando los animales compartieran una dieta similar".
"Nuestra idea de pastel en el cielo era que el vuelo podría imponer un tipo similar de selección en el que se hospedan los microbios animales", explica. "Lo sorprendente fue que no encontramos que las aves y los murciélagos compartan un microbioma similar per se, sino que ambos carecen de una relación específica con los microbios".
Para el estudio, el equipo analizó muestras fecales de aproximadamente 900 especies de vertebrados a escala global. Investigadores, colecciones de museos y directores de zoológicos de todo el mundo participaron en los esfuerzos, que iban desde el trabajo en el zoológico hasta aventurarse en las cuevas remotas de Uganda y Kenia con una linterna para recolectar muestras de murciélagos africanos.
Después de recolectar el material necesario, el equipo usó secuenciación genética de alto rendimiento para procesarlos. En esencia, extrajeron todo el ADN de todas las muestras y luego utilizaron genes individuales para examinar las comunidades bacterianas dentro de cada muestra. Para el paso final, agruparon todos los datos para formar las comparaciones entre especies.
El equipo encontró que los microbiomas de los murciélagos y las aves no encajaban con el resto de los vertebrados. Si bien su composición de bacterias intestinales era bastante similar, tenían muy poco en común con otros vertebrados. El equipo cree que es su estilo de vida compartido, no su ascendencia (los murciélagos y las aves están muy relacionados) lo que da forma a su flora intestinal. En otras palabras, su capacidad de volar.
Ambos grupos desarrollaron esta habilidad de forma independiente, pero no importa de qué manera la portes, volar es muy intensivo en energía y requiere un cuerpo ligero. Los murciélagos y las aves tienen tractos digestivos mucho más cortos que los mamíferos terrestres comparables, y ambos transportan menos bacterias, lo que probablemente ayuda a reducir el peso. Los autores escriben que también es posible que la dieta juegue un papel aquí; Debido a los enormes requerimientos de energía del vuelo activo, puede que simplemente no haya suficientes alimentos de sobra para mantener una relación simbiótica con la bacteria.
Otro hallazgo importante es que las pocas bacterias que viven en el tracto digestivo de las aves y los murciélagos tienden a ser muy variadas. Varios tipos de bacterias individuales viven en las tripas de diferentes especies de murciélagos o aves, la mayoría de los otros grupos de anfibios, reptiles y mamíferos, aparte de los murciélagos, siguen patrones específicos.
"Es casi como si estuvieran recogiendo lo que sea que los rodea y realmente no necesitan sus microbios para ayudarlos de la manera que nosotros lo hacemos", dice Lutz.
"Si alguna vez nos estamos poniendo en algún tipo de situación extrema en la que estamos interrumpiendo nuestro microbioma, hay algo que podemos aprender de los animales que no necesitan tanto sus microbiomas".
Lutz señala que este estudio no hubiera sido posible sin las colecciones de museos de todo el mundo. Se extrajeron muestras de aves y murciélagos mantenidas en cámaras criogénicas en el Centro de Recursos de Colecciones del Museo Field para ayudar a proporcionar las amplias muestras necesarias para un estudio de este tamaño.
“El alcance de este documento —en términos de especies que muestreamos— es realmente notable. La diversidad de colaboradores que se unieron para realizar este estudio muestra cuánto podemos lograr cuando nos acercamos y tenemos estas grandes colaboraciones interinstitucionales”, dice Lutz.
El artículo "Análisis comparativos de microbiomas intestinales de vertebrados revelan convergencia entre aves y murciélagos" ha sido publicado en la revista mBio
