Margaret McFall-Ngai |
¿Qué de qué estoy hablando? Para aquel que sólo crea lo
que vea, de nada. Para quién haya traspasado el umbral de la percepción gracias
al uso directo o al reporte que hacen quienes hacen un uso directo de una
tecnología óptica adecuada (y algunas otras complementarias sofisticadas y
extremadamente útiles), de todo, del tapiz microscópico sobre el que se han
tejido las formas de leopardos y gacelas, de osos polares y focas, de águilas y
conejos….y de humanos con taparrabos...en el jardín del Edén.
Es un gran tapiz vivo, sus fibras lo están. La imagen que
vemos es la que la selección natural ha formado en nuestros cerebros primates
para permitir la supervivencia de nuestra especie a través de los millardos de
años que hemos hollado la tierra. Pero el tapiz es la realidad última. Sin su
tejido no habría cuadro, no habría paisaje, no habría espectáculo.
Un tapiz tejido de microbios |
Hasta aquí la analogía. Los microorganismos que
constituyen la mayor parte de lo que se puede considerar vida sobre la tierra,
a diferencia de los tejidos de un tapiz elaborado por artesanos humanos, se
mueven mucho. De hecho están permanentemente cambiando y haciendo que la imagen
arrojada por el tapiz también lo haga. Las especies de mamíferos, reptiles,
anfibios, plantas, artrópodos, nematodos, etc etc cambian, se expanden, se
reducen, surgen de otras o se extinguen, pero los microorganismos permanecen,
alrededor de ellas y, lo que es más significativo, dentro de ellas.
El Sagrado Templo del cuerpo humano se ha revelado como
un lugar en el que la promiscuidad
biológica deja poco lugar para la unicidad de nuestra especie. Estamos tan
invadidos como cualquier otro vertebrado. Órganos y tejidos de nuestro
organismo que hasta ayer se consideraban estériles, libres de gérmenes, tienen
poblaciones no pequeñas de éstos. Se descubren nuevos bichos en nuevos nichos,
cada vez queda menos espacio para la sorpresa. Antes de que el Homo sapiens
llegara a todos los lugares de la tierra (o casi), los microorganismos
habitaban en ellos y en los lugares más inhóspitos dentro de ellos: fuentes
hidrotermales, piedras del Antártico, lagos salinos…..
Además los microorganismos, pioneros en todo, ocupan
todo, cubren todo, penetran todo. Y los organismos “superiores” tienen su carga
de microorganismos que en ningún caso está por debajo de la de sus células
propias, derivadas de un zigoto en un largo proceso de desarrollo biológico.
Los amantes de la higiene y defensores acérrimos de la
limpieza dirán que el hombre de hoy no está igual de expuesto que el del
pleistoceno (la pareja con taparrabos del jardín del Edén) a los microbios, que
puede meterse en una burbuja completamente aséptica con sus preparados químicos
sintéticos y con un orden afín a la simetría y a la racionalidad más perfectas
aplicado a lo vivo. ¡Error!
Por desgracia para los pulcros la ausencia de microbios
no es posible; todo lo más que se puede conseguir es privilegiar a unos
gérmenes frente a otros. Y acaso para su sorpresa sería un atentado contra su
propia salud eliminar completamente a los microorganismos de su entorno, si
fuera remotamente posible. Animales privados de su microbiota (su ecosistema de
microorganismos interior) no tienen un desarrollo muy halagüeño. Parece que la
esterilidad es, eso, estéril….no sirve a la vida. Tampoco lo sirve de mucho la falta de
diversidad. No sólo necesitamos microorganismos dentro de nosotros para crecer
sanos…necesitamos que sean muchos, con una gran diversidad biológica y
metabólica que permita crear un ecosistema estable que vele por sí mismo y por
su anfitrión (este…nosotros).
Hemos creado los antibióticos para matar bacterias
patógenas. ¡Bravo por Pasteur, Koch, Fleming y una larga lista de eminencias de
la medicina que nos pusieron en la pista del origen de algunas de las más
graves enfermedades que han asolado a la humanidad!
Los antibióticos acaban con las bacterias…..no entran en
distinciones, las matan a todas. Estas, claro está, evolucionan, lo hacen muy
rápido, y terminan por desarrollar resistencia. Las patógenas volverán a saltar
nuestras barreras, las benéficas o invitadas de paso también terminarán por
resistir, y poblarán nuestros intestinos. Pero el ecosistema con cada incendio
que todo lo arrasa debe repoblarse, y no siempre las cosas siguen el camino
idóneo.
Con el tiempo el uso de antibióticos, después de sus
primeros grandes éxitos, dará paso a otras terapias más focalizadas para tratar
las enfermedades infecciosas. Lo primero
es no hacer daño, así que lo primero es usarlos solamente en caso de
emergencia. Y después hay que dejar que hagan su trabajo las barreras naturales
a microbios patógenos vocacionales u oportunistas. Estas son, por un lado, las
células y moléculas defensivas del organismo, conocidas como sistema inmune, y
por otro los microbios comensales que ocupan su espacio y no están dispuestos a
cederlo al primer advenedizo que se presente.
Nuestra invitada de hoy ha hecho mucho por abrir los ojos
de los demás humanos, amos de la tierra por mandato bíblico, a los verdaderos
amos de la tierra (y los mares), los microorganismos, más viejos, más sabios,
más poderosos.
Trabajó con Lynn Margulis, que fue la bióloga que más
hizo por convencernos de que nuestro planeta era un planeta simbiótico dominado
por los microorganismos. Ahora estudia, por un lado, una especie de
invertebrados marinos para ver sus relaciones simbióticas con sus especies
bacterianas luminosas, por otro las relaciones simbióticas entre macro y
microorganismos, cómo funcionan, como se desarrollan, como pudieron evolucionar.
Su trabajo ha contribuido a clarificar muchas cuestiones.
Entre otras cosas ha formulado una hipótesis que hoy se está revelando como
cierta: el sistema inmunitario adaptativo de los vertebrados surgió más como un
mecanismo para gestionar las relaciones de los organismos anfitriones con sus
invitados temporales o permanentes microscópicos, más que para hacer la guerra
a todo lo que entrase en el organismo y no perteneciera a él, distinguiendo
molecularmente entre “yo” y “no-yo”.
Lynn Margulis |
La buena gestión de las relaciones diplomáticas con la
flora microbiana de nuestros intestinos, boca, piel, fosas nasales, e incluso
pulmones es mejor que la guerra total. Entre humanos decimos que la guerra es
lo que sigue a la política, cuando esta fracasa. De igual modo, es el fracaso
en el delicado equilibrio de nuestros ecosistemas interiores con nuestro sistema
inmunitario y, en general, con el organismo, lo que origina gran parte de las
enfermedades.
En
ingles:
1.- First of all, we
would like you to tell us something about Lynn Margulis and her work ...
2.-Your work and that of other scientists has shown that multicellular organisms, from their origins, were never alone, but in symbiosis with others. These unicellular or viral symbionts could have played a determining role in the speciation process ... What direct or indirect evidence do we have that this was so?
It is difficult, of course, to have direct evidence, as
evolutionary processes take so long.
However, we know that many animal and plant species/genera/families are
characterized by having specific microbes in association as a shared/derived
character of all members of the group. And, there is ample evidence that
activities performed by the microbe confer, in mutualistic symbioses, increased
fitness of the host animal or plant (e.g., providing vitamins, essential amino
acids, etc.).
With respect
to the origin of the eukaryotic cell, the organelles of the cell carry
ultrastructural, biochemical and molecular markers that provide evidence that
they were once, over a billion years ago, bacteria. Few biologists now doubt
this theory.
Further, there are some circumstances where biologists
have been able to manipulate symbioses, such as curing the animal of its
symbionts, and thereby rendering them reproductively isolated; i.e., in some
cases, some animals will only mate with conspecifics that have the same
symbiont carriage (plus or minus).
Thus, although the evidence is circumstantial, it is
pretty compelling.
3.- Sex and death are
two of the most remarkable aspects of the lives we know best, the macroscopic
ones, to which our limited senses are adapted. How are they explained in a
world dominated by potentially immortal microorganisms?
It really depends on what you mean by ʻsexʻ. If you mean two different gametes coming together
to form a zygote that goes on to develop into an animal or a plant, this is now
known to be clearly fairly rare, as animals and plants are minor, although
conspicuous, players in biosphere diversity. In this sort of ʻsexʻ, the traits are
principally passed between generations vertically, from parent to offspring. If you mean generation of the diversity in the
genome, microbes have a sort of ʻsexʻ, exchanging DNA through horizontal gene transfer,
and other mechanism. With microbes,
often they have a core genome that is transmitted vertically, and an adaptive
genome that has arisen by DNA exchange with other phylotypes.
Death – things that asexually produce, whether they be
invertebrates that make clones of themselves (e.g., corals, where a whole coral
head of thousands of individuals is likely to have resulted from budding; or,
bacteria that just divide and divide) might be considered not to undergo ʻdeathʻ until they go extinct, or the entire clonal
population dies. Plants and animals that
have no asexual reproduction die perhaps because, at each generation, the parent
does not produce a replicate of its entire self (which dies), but rather
produces a single cell (gamete) that holds the blue print that will develop.
So..the whole big multicellular, multi-organ system amalgam dies, but the
genetic makeup of that organism doesnʻt
die. I carry my father and mother with me, and so on.
4.-Multicellular organisms
use their symbionts in many ways, just as symbionts use multicellular
organisms. But who's un charge here?
Itʻs all about fitness.
Three types of symbiosis are recognized: mutualism, commensalism,
parasitism. In the first, both partners benefit, in which case, to maintain a
stable association, there must be some sort of give and take, so neither is
fully in charge. In a commensalism, one
partnerʻs fitness is increased,
whereas the other is not affected by the association. Here, since the one whose fitness is not
affected, could not care less, then the one who benefits must be in charge of
keeping the situation going. In the case
of a parasitism, the parasite is in charge at least during the time that it is
exploiting the other partner.
5.- The interest
aroused in our time by microbiomes derives from recent discoveries about our
own microbiome and its importance for our health, but the list of species
studied is enormous and the knowledge that can be obtained goes far beyond the
one relate to medicine. To
begin with, they show that we are holobionts ... that can be as distressing to
the average individual as to the Victorians the idea that we evolve from other organisms,
don’t you think so?
The finding that microbes dominate the biosphere, changes
not only our view of the biosphere, but also our view of our position in the
biosphere. I think that, as far as
humans and other animals are concerned, the new data show that ecosystems are
nested, and that things are much more complex that we had thought. In my
opinion, humans are likely a short-lived blip on the geological trajectory of
the earth.
6.- The coevolution of
multicellular organisms with their permanent or passive colonizers has been
considered in immunology as a kind of war, with an arms race in which the
defenses of the major organism try to eliminate the invasion of microorganism
while, at the same time, those microorganism try to colonize macroorganisms.
You argue that immunity, particularly adaptive inmunity, present in
vertebrates, would have evolved more as a process of negotiation between host
and guests. What is your idea of the evolution of the immune system?
The adaptive immune system seems to have arisen in the
jawed vertebrates as a result of a horizontal gene transfer from microbes. All vertebrates have it, and the presence of
this type of immune system correlates with the shared-derived character of all
vertebrates, the carriage of complex consortia.
Since the immune system is that system that provides responses to the
biotic world, in the vertebrates I think that it functions in ecosystems
management. From the minute we are born until the day we die, we have to keep
our beneficial microbes in balance.
Pathogens are occasional interlopers into a preexisiting conversation
that the host has with its normal microbiota.
This position is reflected in the fact that nearly all pathogens are
relatives of members of the normal microbiota, and usually form transient
associations with a host. For example, Neisseria gonorrheae and Neisseria meningitidis, which cause
gonorrhea and bacterial meningitis, respectively, have a dozen or so relatives
that are part of the normal microbiota in the Neisseria genus. More compelling is the fact that, when you do
genome sequencing on these species and determine their phylogenetic
relatedness, the pathogenic Neisseria
spp. appear to be actually derived from the species that are part of the normal
microbiota.
The
invertebrates are not so simple. They do
not have the sort of ʻadaptive immune systemʻ present in the vertebrates. Instead, they often
rely heavily on a very strong innate immune system, and have fewer constituents
in their microbiota. For example, the
squid I work on, although it swims in seawater that harbors ~ one million
microbial cells/ml, does not seem to have microbes on its skin or on other
surfaces exposed to the seawater. There
is no evidence that they harbor gut symbionts (in fact there is some to
indicate that they have no stable consortium in the gut), and they have very
few long-term partners (I study
their association with a luminous bacterium).
One interesting difference between the invertebrates (which make up 96%
of the animal diversity, so they are very successful) and the vertebrates is
that the invertebrates often have intracellular long-term, likely beneficial
associations, whereas the vertebrates rarely, if ever, do have intracellular
bacterial partners ; in the
vertebrates, the microbial partners
are typically along the apical surfaces of host cells, i.e., are
extracellular. What that has to do with
the immune system, it is not clear, but an interesting difference between
animals that do and do not have an adaptive immune system and they way that
they associate with the microbial world.
7.- In short, How does
Evolutionary Theory evolve in the light of new evidences coming from
microbiology?
Oh, my, Iʻm not an evolutionary biologist. However, I would say that the evolution of
macrobiological forms, animal/plants, is much more impacted by association with
the microbial world that we could ever have imagined.
8.- What are you
working on now? What mystery of biology or evolution would you like to unveil?
I study a model system of the chronic colonization of
animal epithelia by gram-negative bacteria, perhaps the most common sort of
symbiosis in animals. I hope that our
studies on this model will shed light on: how animals (such as humans)
recognize their partnering microbes each generation when they are born or
hatch; how the partners influence
one anotherʻs
development, biochemistry, gene expression, etc., basically form and function;
how a persistent state of symbiosis is achieved and maintained; and how
mutualistic associations differ from pathogenesis at the biochemical and
molecular levels.
En
castellano:
1.- En primer término nos
gustaría que nos dijese algo sobre Lynn Margulis y su trabajo...
Lynn era una verdadera visionaria que estaba muy por delante de su tiempo. Para ella resultaba obvio que gran parte de las innovaciones biológicas surgían como resultado de la simbiosis. Ella denominó este proceso como "simbiogénesis". Con imágenes de microscopía electrónica, demostró que este proceso estaba en el origen de las células eucariotas. El momento en el que publicó el artículo que describía este fenómeno no fue nada propicio, ya que lo que revelaba constituía una auténtica revolución, pero ahora, por supuesto, ya es un precepto plenamente aceptado en biología. Ella admitió desde un principio que no fue la primera en llegar a ese concepto, concebido por unos biólogos rusos varias décadas antes. No obstante fue ella la que proporcionó las pruebas del mismo gracias a las novedosas tecnologías disponibles (como la microscopía electrónica). También sabemos que la colonización de la tierra por las plantas hubiera sido imposible sin su simbiosis con los hongos micorrízicos, ni (sin simbiosis) se habrían formado ecosistemas tan diversos sobre las chimeneas hidrotermales ni tampoco los arrecifes de coral hubieran podido prosperar en los océanos tropicales y subtropicales. Por supuesto más recientemente, gracias a las nuevas tecnologías de secuenciación masivas, hemos encontrado que la salud de los seres humanos (y de todos los vertebrados) está muy relacionada con los microorganismos intestinales que han coevolucionado con ellos. Los biólogos ahora creen que muchos, si no la gran mayoría de los animales, han coevolucionado en simbiosis y que estas alianzas simbióticas resultaron ser esenciales para la radiación adaptativa de los distintos grupos. Así pues, Lynn estaba en lo cierto, pero décadas antes de que llegara su tiempo. Es triste, en mi opinión, que hoy en día la gente olvide o ignore la contribución que hizo a la biología. Junto con su teoría de la simbionogénesis, supo comprender antes que nadie la primacía de los microbios en la biosfera, que ahora está siendo generalmente aceptada. A mi juicio sus ideas fueron las más importantes desde Darwin.
Lynn era una verdadera visionaria que estaba muy por delante de su tiempo. Para ella resultaba obvio que gran parte de las innovaciones biológicas surgían como resultado de la simbiosis. Ella denominó este proceso como "simbiogénesis". Con imágenes de microscopía electrónica, demostró que este proceso estaba en el origen de las células eucariotas. El momento en el que publicó el artículo que describía este fenómeno no fue nada propicio, ya que lo que revelaba constituía una auténtica revolución, pero ahora, por supuesto, ya es un precepto plenamente aceptado en biología. Ella admitió desde un principio que no fue la primera en llegar a ese concepto, concebido por unos biólogos rusos varias décadas antes. No obstante fue ella la que proporcionó las pruebas del mismo gracias a las novedosas tecnologías disponibles (como la microscopía electrónica). También sabemos que la colonización de la tierra por las plantas hubiera sido imposible sin su simbiosis con los hongos micorrízicos, ni (sin simbiosis) se habrían formado ecosistemas tan diversos sobre las chimeneas hidrotermales ni tampoco los arrecifes de coral hubieran podido prosperar en los océanos tropicales y subtropicales. Por supuesto más recientemente, gracias a las nuevas tecnologías de secuenciación masivas, hemos encontrado que la salud de los seres humanos (y de todos los vertebrados) está muy relacionada con los microorganismos intestinales que han coevolucionado con ellos. Los biólogos ahora creen que muchos, si no la gran mayoría de los animales, han coevolucionado en simbiosis y que estas alianzas simbióticas resultaron ser esenciales para la radiación adaptativa de los distintos grupos. Así pues, Lynn estaba en lo cierto, pero décadas antes de que llegara su tiempo. Es triste, en mi opinión, que hoy en día la gente olvide o ignore la contribución que hizo a la biología. Junto con su teoría de la simbionogénesis, supo comprender antes que nadie la primacía de los microbios en la biosfera, que ahora está siendo generalmente aceptada. A mi juicio sus ideas fueron las más importantes desde Darwin.
2.-Su trabajo y el de otros científicos ha demostrado que los organismos multicelulares, desde sus orígenes, nunca estuvieron solos, sino en simbiosis con otros. Éstos simbiontes unicelulares o víricos podrían haber jugado un papel determinante en el proceso de especiación...¿Qué pruebas tenemos, directas o indirectas, de que así haya sido?
Indudablemente resulta muy difícil
tener una evidencia directa, puesto que los procesos evolutivos se desarrollan
en períodos de tiempo muy prolongados. Con todo, sabemos que muchas especies,
géneros y familias de animales y de plantas se caracterizan por tener microbios
específicos asociados como un rasgo compartido o derivado de todos los miembros
del grupo. Además, existe una amplia evidencia de que las actividades
realizadas por el microbio confieren, en simbiosis mutualistas, una mayor eficacia
biológica del animal o planta anfitrión (por ejemplo, proporcionando vitaminas,
aminoácidos esenciales, etc.).
Respecto al origen de la célula
eucariótica, las organelas de la célula tienen huellas ultraestructurales,
bioquímicas y moleculares que proporcionan la prueba de que una vez, hace más
de mil millones de años, fueron bacterias. Pocos biólogos hoy ponen en duda esta
teoría.
Asimismo, se han dado algunas
circunstancias en las que los biólogos han sido capaces de manipular simbiosis,
como cuando se libra al animal de sus simbiontes para de este modo, aislarlos
reproductivamente; esto es, en algunos casos, algunos animales sólo se acoplan
con los congéneres que carguen más o menos con los mismos simbiontes.
Por lo que, aunque circunstancial, la
evidencia es bastante convincente.
3.- El sexo
y la muerte son dos de los aspectos más notables de las vidas que mejor
conocemos, las macroscópicas, a las que están adaptadas nuestros limitados
sentidos. ¿Cómo se explican en un mundo dominado por microorganismos
potencialmente inmortales?
Realmente depende de a que se refiera
uno con “sexo”. Si se está refiriendo a dos gametos diferentes que se unen para
formar un cigoto, que ulteriormente se convertirá en un animal o en una planta,
sabemos ya que se está refiriendo a algo claramente bastante raro, en la medida
en la que animales y plantas son jugadores menores, aunque sean conspicuos, en
la diversidad de la biosfera. En este tipo de 'sexo' los rasgos entre
generaciones se pasan principalmente de forma vertical, de padres a hijos. Pero
si uno se refiere con “sexo” a la generación de diversidad en el genoma, los
microbios tienen una forma de "sexo": el intercambio de ADN a través
de la transferencia horizontal de genes, y de otros mecanismos. Con los
microbios pasa esto: a menudo tienen un genoma central que se transmite
verticalmente y un genoma adaptativo que ha surgido por intercambio de ADN con
otros filotipos.
Sobre la muerte – aquellas cosas que se
producen asexualmente, ya sean invertebrados que hacen clones de sí mismos (por
ejemplo, los corales, donde una cabeza de coral de miles de individuos es muy probable
que haya resultado de la gemación) o bacterias que simplemente se dividen una y
otra vez, podría considerarse como capaces de eludir la muerte hasta su
extinción, o cuando toda la población clonal muera. Las plantas y los animales
que no tienen reproducción asexual mueren tal vez porque, en cada nueva
generación, el progenitor no produce una réplica de todo su ser (que muere),
sino que produce una sola célula (gameto) que contiene todo el manual de
instrucciones con el que se desarrollará. Así que…todo ese gran sistema
multicelular, amalgama de múltiples órganos, muere, pero la composición genética
de ese organismo no muere. Yo llevo conmigo a mi padre y a mi madre, y así
sucesivamente.
4.- Los organismos multicelulares se sirven de sus
simbiontes de muchas maneras, así como éstos se sirven de aquellos. ¿Pero quién
manda aquí?
Es cuestión de eficacia biológica. Se
reconocen tres tipos de simbiosis: mutualismo, comensalismo y parasitismo. En
la primera, ambos socios se benefician, en cuyo caso, para mantener una
asociación estable, debe haber algún tipo de toma y daca, por lo que ninguno de
ellos tiene el control. En una relación de comensalismo, la eficacia biológica
de una de las partes aumenta, mientras que la otra no se ve afectada en ningún
sentido por la asociación. En esta situación a la parte no afectada no le
importa nada de modo que la beneficiaria ha de tomar las riendas de la
situación para que continúe como está. Y
en el caso del parasitismo, el parásito es el que manda, al menos durante el
tiempo que consiga explotar al otro miembro de la pareja.
5.-El interés suscitado en nuestro tiempo por los microbiomas se deriva de
los descubrimientos recientes sobre nuestro propio microbioma y su importancia
para nuestra salud, pero la lista de especies estudiadas es enorme y los
conocimientos que se pueden obtener van mucho más allá de los relacionados con
la medicina. Para empezar ponen de manifiesto que somos holobiontes...eso puede
resultar tan desasosegante para el individuo medio como para los victorianos la
idea de que evolucionamos de otros organismos ¿no lo cree?
El haber descubierto que los
microbios dominan la biosfera no sólo cambia nuestra visión de la biosfera,
sino también nuestra visión de nuestra posición en ella. Creo que, por lo que
se refiere a los seres humanos y otros animales, los nuevos datos disponibles muestran
que los ecosistemas están anidados unos en otros y en consecuencia las cosas
son mucho más complejas de lo que habríamos podido llegar a pensar. En mi
opinión, los seres humanos son probablemente un brevísimo parpadeo en la
trayectoria geológica de la tierra.
6.-La coevolución de los organismos multicelulares con sus colonizadores
permanentes o pasajeros se ha considerado en inmunología como una especie de
guerra, con una carrera armamentística en la que las defensas del
organismo mayor tratan de eliminar la invasión de los microorganismos, que
a su vez aspiran a colonizar a los macroorganismos. Usted sostiene que
la inmunidad, en particular la adaptativa, presente en los vertebrados,
habría evolucionado más como un proceso de negociación entre el anfitrión
y los huéspedes. ¿Cuál es su idea de la evolución del sistema inmunitario?
El sistema inmune adaptativo parece
haber surgido en los vertebrados con mandíbula como resultado de una
transferencia horizontal de genes desde microbios. Todos los vertebrados lo
tienen, y la presencia de este tipo de sistema inmunológico está correlacionado
con un carácter compartido por todos los vertebrados: su carga biológica de
consorcios complejos. Puesto que el sistema inmunológico es el que sirve para
responder al mundo biótico circundante, creo que en los vertebrados funciona
para gestionar los ecosistemas. Desde el momento en que nacemos hasta el día en
el que morimos, tenemos que mantener el equilibrio de nuestros microbios
beneficiosos. Los patógenos son intrusos ocasionales en una conversación
preexistente mantenida por el anfitrión con su microbiota normal. Esto queda
reflejado en el hecho de que casi todos los patógenos son parientes de miembros
de la microbiota normal, que generalmente forman asociaciones transitorias con
el hospedador. Por ejemplo, Neisseria gonorrheae y Neisseria meningitidis, que
causan respectivamente gonorrea y meningitis bacterianas, tienen una docena de
familiares que forman parte de la microbiota normal en el género Neisseria. Más
convincente aún es verificar, cuando se hace la secuenciación del genoma en
estas especies para determinar sus relaciones filogenéticas, que el patógeno
Neisseria spp. parece derivar de las especies que forman parte de la microbiota
normal.
Los invertebrados no son tan simples. En cambio, a menudo dependen en gran
medida de un sistema inmune innato muy fuerte, pero tienen menos componentes en su
microbiota. Por ejemplo el calamar en el que trabajo, que a pesar de nadar en
las aguas de un mar que alberga aproximadamente un millón de células
microbianas por mililitro, no parece tener microbios ni en su piel ni en otras
superficies expuestas al agua del mar. No hay evidencia de que alberguen
simbiontes intestinales (de hecho los pocos que hay indican que no existen
consorcios estables en el intestino), y parecen tener muy pocos compañeros microbianos
a largo plazo (yo estudio su asociación con una bacteria luminiscente). Una
interesante diferencia entre los invertebrados (que constituyen el 96% de la
diversidad animal, por lo que son muy exitosos evolutivamente) y los
vertebrados es que los invertebrados a menudo tienen asociaciones
intracelulares a largo plazo, probablemente beneficiosas, mientras que los
vertebrados rara vez, si alguna vez lo hacen tienen compañeros bacterianos
intracelulares; en los vertebrados, los socios microbianos están típicamente a
lo largo de las superficies apicales de las células hospedadoras, es decir, son
extracelulares. No está claro qué relación podría tener esto con el sistema
inmunológico, pero se trata de una interesante diferencia entre los animales
que tienen y los que no tienen un sistema inmune adaptativo y la forma en que
se asocian con el mundo microbiano.
7.- En
definitiva ¿Cómo evoluciona la
Teoría de la
Evolución a la luz de las nuevas evidencias provinientes de
la microbiología?
¡Vaya! yo no soy bióloga
evolucionista. Aunque me atrevería a decir que la evolución de las formas
macrobiológicas como los animales y las plantas, se ha visto mucho más
condicionada por su asociación con el mundo microbiano de lo que jamás
podríamos haber imaginado.
8.-¿En qué estás trabajando ahora? ¿Qué misterio de
la biología o la evolución desearía desvelar?
Estoy estudiando un modelo de un
sistema de colonización permanente de epitelios animales por bacterias
gramnegativas, quizás el tipo más común de simbiosis en animales. Espero que
nuestros estudios sobre este modelo arrojen luz sobre: de qué modo los animales (como los
humanos) reconocen a sus microbios asociados cada generación cuando nacen (o eclosionan);
cómo los socios se influyen mutuamente en sus respectivos desarrollos, su bioquímica, su expresión
génica, etc., básicamente en su forma y función; cómo se logra y se mantiene un
estado persistente de simbiosis; y la forma en la que las asociaciones
mutualistas difieren de la patogénesis en los niveles bioquímicos y
moleculares.
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