A pesar de toda la ansiedad actual sobre las bacterias en nuestro intestino que están bajo asalto constante por antibióticos, estrés y malas dietas, resulta que muchas de las bacterias en nuestros intestinos han estado con nosotros durante al menos 15 millones de años, desde queeran simios prehumanos.
Una nueva comparación de los microbiomas intestinales de humanos, chimpancés nuestro ancestro más cercano, bonobos y gorilas muestra que la evolución de dos de las principales familias de bacterias en las tripas de estos simios es exactamente paralela a la evolución de sus huéspedes.
Esto muestra que los microbios en nuestros intestinos están determinados en parte por nuestra historia evolutiva, no solo por factores externos como la dieta, la medicina y la geografía. La obesidad, el cáncer y algunas enfermedades inflamatorias, como la diabetes y la enfermedad de Crohn, se han relacionado con desequilibriosen la mezcla de microbios en nuestro estómago e intestinos.
"Estamos demostrando que algunas bacterias intestinales humanas son descendientes directos de bacterias intestinales que vivían dentro de nuestros ancestros comunes con los simios", dijo el investigador principal Andrew Moeller, becario posdoctoral Miller en el Museo de Zoología de Vertebrados de la Universidad de Berkeley de la Universidad de California ".ha sido una línea ininterrumpida de herencia o transferencia de una generación a otra durante millones de años, desde los albores de los simios africanos ".
Moeller está comenzando a reunir una instantánea de los microbios en las tripas de nuestro ancestro simio antiguo, en esencia, un intestino paleo que se ajusta a nuestra dieta paleo, y espera retroceder aún más en el tiempo si, como parece probable,Todos los mamíferos han desarrollado su microbiota única a partir de una población ancestral común en el pasado distante.
"Ahora tenemos muestras de todos los principales grupos de mamíferos, y estamos trabajando en rastrear la evolución del microbioma desde cuando éramos pequeñas criaturas carnívoras hace 100 millones de años", dijo.
Moeller y sus colegas africanos y estadounidenses, incluido el autor correspondiente Howard Ochman de la Universidad de Texas en Austin, publicarán sus hallazgos en la edición del 22 de julio de ciencia .
"Es sorprendente que nuestros microbios intestinales, que pudimos obtener de muchas fuentes en el medio ambiente, en realidad hayan estado co-evolucionando dentro de nosotros durante tanto tiempo", dijo Ochman, quien señaló que los microbios se transmitieron a cientos demiles de generaciones anfitrionas.
Los microbios somos nosotros
La importancia del microbioma humano, los microbios que viven en nuestra piel, en nuestros orificios corporales y en nuestros intestinos, se ha hecho evidente durante la última década a medida que los científicos han secuenciado las poblaciones microbianas de personas sanas y no saludables, de recién nacidosa las personas de la tercera edad y a las personas de todo el mundo. Hay tantas células microbianas en nuestro cuerpo como nuestras propias células, y parecen transmitirse de madre a hijo durante el parto y continuamente alteradas por el entorno del hogar, el tipo de dieta, los medicamentose incluso la mascota de la familia. Las bacterias intestinales, en particular, guían el desarrollo temprano de nuestros intestinos, entrenan nuestro sistema inmunológico para combatir los patógenos e incluso pueden afectar nuestro estado de ánimo y nuestro comportamiento.
"Sabemos que las bacterias intestinales están realmente integradas con nuestra biología, y este estudio nos da un marco para investigar cómo ha sucedido", dijo Moeller.
La mayoría de los investigadores que estudian la microbiota intestinal de humanos o animales han identificado los microbios específicos presentes en función de un fragmento distintivo de ADN que codifica un fragmento de ARN en el ribosoma bacteriano, que fabrica proteínas. Este fragmento de ADN, llamado subunidad 16Sde ARN ribosómico, sin embargo, no cambia rápidamente con el tiempo, por lo que proporciona una línea de tiempo muy gruesa para la evolución de las bacterias. Su lenta tasa de cambio no permite a los investigadores determinar qué cepas bacterianas individuales, diferentes variantes de la misma especie,- están presentes, solo el género y, a veces, las especies.
Moeller y sus colegas decidieron, en cambio, observar un gen de evolución más rápida que varía incluso en diferentes cepas de bacterias, lo que les permite identificar cepas bacterianas individuales. El gen, llamado girosa B, codifica una subunidad variable del ADNproteína de girosa, que ayuda a que el ADN se enrolle y desenrolle.
Él y sus colegas obtuvieron heces de 24 gorilas que viven en Camerún, 47 chimpancés del Parque Nacional Gombe en Tanzania, 24 bonobos salvajes de la República Democrática del Congo y 16 personas de Connecticut. Aislaron ADN bacteriano de estas muestras, amplificaron elEl ADN de los genes de la girasa B presenta y cataloga las variaciones dentro de las tres principales familias bacterianas para crear un árbol genealógico de microbiomas para tres familias de bacterias: Bacteroidaceae, Bifidobacteriaceae y Lachnospiraceae, que juntas comprenden aproximadamente el 20 por ciento de todos los microbios en el intestino humano., incluidas las bacterias y sus primos, las Archaea.
Solo las bacterias de las familias Bacteroidaceae y Bifidobacteriaceae mostraron cospeciación con sus huéspedes simios, con una diversidad microbiana intestinal más baja en humanos y más alta en gorilas.
"Una vez que calibramos el reloj molecular, pudimos fechar la división de las bacterias humanas y de chimpancé hace unos 5,3 millones de años, y la bacteria intestinal del gorila humano se dividió hace unos 15,6 millones de años, que están más o menos en línea con"lo que sabemos de los datos fósiles y genómicos de los huéspedes", dijo Moeller, "es una línea más de evidencia de que las bacterias intestinales se han cospeciado con los humanos".
"En cierto modo, la especiación del huésped es como la deriva continental: cuando dos continentes se separan, biotas enteras comienzan a divergir", dijo Moeller. "Aquí, a medida que los anfitriones se están dividiendo, una buena parte de su microbiota también se está dividiendo y diversificando"."
El tercer árbol genealógico bacteriano, la Lachnospiraceae, fue más complicado. Aparentemente hubo al menos cuatro veces cuando estas bacterias se transfirieron entre diferentes especies de huéspedes. Los investigadores especulan que estas bacterias forman esporas y, por lo tanto, pueden sobrevivir fuera de sus huéspedes durante mucho tiempoperíodos, se pasaban fácilmente entre especies.
"Hemos demostrado que el microbioma es un compuesto de linajes microbianos, algunos que se han cospeciado con nosotros y otros que se han transmitido de una especie huésped a otra", dijo.
También observaron los metagenomas microbianos de africanos de Malawi, y vieron diferencias claras entre la microbiota humana africana y estadounidense, con algunos linajes aparentemente perdidos por los estadounidenses.
"Será interesante en el futuro hacer un estudio completo de las poblaciones humanas usando este método de nivel de cepa para ver si podemos usar bacterias para reconstruir la historia de las migraciones humanas", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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