lunes, 31 de julio de 2017

Algunas bacterias han vivido en el intestino humano desde antes de que fuéramos humanos



Representación de un artista de bacterias que viven en el intestino de las personas y sus parientes más cercanos. Un nuevo estudio encuentra que estos microbios han vivido - y evolucionado - con nosotros desde antes de que éramos humanos.
Crédito: La Universidad de Texas en Austin. Ilustración de Jenna Luecke.
Algunas de las bacterias en nuestras entrañas se pasaron a lo largo de millones de años, ya que antes de ser humanos, sugiriendo que la evolución desempeña un papel más amplio de lo que se conoce anteriormente en el microorganismo intestinal de las personas maquillaje, según un nuevo estudio en la revista Science .
Las bacterias que los investigadores estudiaron guían el desarrollo temprano de nuestros intestinos, entrenan a nuestro sistema inmune para combatir patógenos e incluso pueden afectar nuestros estados de ánimo y comportamiento.
La investigación, que incluyó a un equipo internacional de científicos, fue dirigida por Howard Ochman, profesor de biología integradora en la Universidad de Texas en Austin, y Andrew Moeller, ex estudiante graduado en UT Austin, actualmente un investigador postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley.
"Es sorprendente que nuestros microbios intestinales, que pudiéramos obtener de muchas fuentes en el medio ambiente, han sido realmente co-evolucionando dentro de nosotros durante tanto tiempo", dice Ochman, quien señaló que los microbios fueron transmitidos a cientos de miles de Generaciones de acogida.
Cuando los humanos y los grandes simios africanos evolucionaron en especies distintas de un antepasado común, las bacterias presentes en su antepasado común también evolucionaron en distintas cepas asociadas con cada huésped, hallaron los científicos.
Añadiendo más peso al análisis, los científicos encontraron evidencia genética de que las bacterias se dividieron en distintas cepas aproximadamente en el mismo momento en que sus huéspedes se dividían en especies distintas. Una tal fractura bacteriana ocurrió hace 15.6 millones de años, ya que el linaje de los gorilas divergía de los otros homínidos. La otra fractura bacteriana ocurrió hace unos 5,3 millones de años cuando el linaje humano se separó del linaje que conduce a los chimpancés y los bonobos.
"Hemos sabido por mucho tiempo que los seres humanos y nuestros parientes más cercanos, los grandes simios, albergan estas bacterias en nuestras tripas", dice Moeller, "y la pregunta más grande que queríamos responder es, ¿de dónde provienen estas bacterias? Los obtenemos de nuestro entorno o de nuestra historia evolutiva? ¿Y cuánto tiempo han persistido en los linajes de los huéspedes? "
Antes de este estudio, los científicos estaban en desacuerdo sobre si las cepas de los microbios intestinales habían continuado dentro de los linajes homínidos individuales en períodos de tiempo lo suficientemente largos como para conducir a la cospeciación, un proceso por el cual dos especies evolucionan en paralelo. La persistencia de algunos microbios podría haber sido amenazada por cambios en la dieta, la geografía o el uso de antibióticos.
Los investigadores estudiaron muestras fecales recogidas de grandes simios africanos salvajes - chimpancés, bonobos y gorilas - y también de personas que viven en Connecticut. La evidencia fósil y genética ha establecido que las cuatro especies, conocidas como homínidos, evolucionaron a partir de un antepasado común que vivió hace más de 10 millones de años.
Las muestras fecales contienen microbios que se desprenden del intestino de un animal huésped. Los científicos utilizaron la secuenciación de genes para analizar todas las diferentes versiones de un gen bacteriano específico presente en cada muestra fecal. A partir de estos datos, reconstruyeron árboles evolutivos para tres grupos de bacterias intestinales que constituyen más del 20 por ciento del microbioma del intestino humano.
Para dos de esos grupos, Bacteriodaceae y Bifidobacteriaceae, los árboles evolutivos bacterianos se asemejan mucho al árbol evolutivo homínido. Sin embargo, hay algunas diferencias sutiles, como una cepa bacteriana individual que desaparece de una de las cuatro especies huésped con el tiempo.
El tercer árbol bacteriano, para un grupo conocido como Lachnospiraceae, fue más complicado. Aparentemente al menos cuatro veces cuando estas bacterias se transfirieron entre diferentes especies huésped. Los investigadores especulan que debido a que estas bacterias forman esporas y por lo tanto pueden sobrevivir fuera de sus huéspedes durante largos períodos, que se pasó fácilmente entre las especies.
Los investigadores no están seguros de cómo estas tres antiguas cepas de microbios se pasaron de una generación de acogida a la siguiente durante millones de años. Investigaciones anteriores muestran que recibimos nuestra primera inoculación de microbios intestinales de nuestras madres a medida que pasamos por el canal del parto. A lo largo de la vida, también recibimos microbios de las interacciones sociales. Los investigadores sospechan que ambos modos de transmisión son responsables de mantener nuestra relación multigeneracional con nuestros BFFs bacterianos.
"Lo más emocionante para mí es la posibilidad de que esta codificación entre bacterias y huéspedes pueda extenderse mucho más atrás en el tiempo", dice Moeller. "Tal vez podamos rastrear nuestros microbios intestinales de regreso a nuestros antepasados ​​comunes con todos los mamíferos, todos los reptiles, todos los anfibios, tal vez incluso todos los vertebrados.Si eso es verdad, es increíble".

Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado para el estilo y la longitud.

Referencia del Diario :
  1. Andrew H. Moeller, Alejandro Caro Quintero, Deus Mjungu, Alejandro V. Georgiev, Elizabeth V. Lonsdorf, Martín N. Muller, Anne E. Pusey, Martine Peeters, Beatrice H. Hahn, Howard Ochman. Cosmética de la microbiota intestinal con homínidos . Science , 2016 DOI: 10.1126 / science.aaf3951