¿Qué aporta la vida en común de pulgones y bacterias?
La supervivencia de los dos. La dieta de algunos insectos carece de sustancias esenciales que son aportadas por las bacterias simbiontes que viven en su interior. Es el caso de los pulgones que se alimentan de la savia de las plantas, pobre en aminoácidos, o la mosca tsé-tsé que se nutre de sangre, que carece de vitaminas. En ambos casos las sustancias que no están en la dieta son suministradas por las bacterias. Por su parte, las bacterias consiguen de los insectos unas células especiales que les aportan un ambiente estable para desarrollarse y también les suministran nutrientes. ¿Cómo llegó a este estudio?A mediados de la década de los ochenta estudiábamos la mosca del vinagre o de la fruta, Drosophila melanogaster, y a la vuelta de mi estancia en el laboratorio del Profesor Francisco Ayala en California empezamos a trabajar con otro insecto, los pulgones, algunas de cuyas especies son plagas muy extendida y, en consecuencia, con gran interés para la agricultura y de gran impacto económico. Por serendipia, es decir, una combinación de fortuna y curiosidad científica, llegamos a las bacterias que forman simbiosis hace 200 millones de años con los pulgones. Esta bacteria se llama Buchnera aphidicola y paga un precio muy elevado por la convivencia con el pulgón, ya que va reduciendo su número de genes.
¿Por qué?
Es un fenómeno que se estudia desde hace pocos años. La pérdida de genes no esenciales se debe, bien porque son redundantes con respecto a los hospedadores, los pulgones, o porque, sencillamente, no los van a necesitar en su nuevo hábitat. Mediante el estudio de esta pérdida genética se esperan perfilar las claves por las que un microorganismo, al introducirse en una célula, acaba siendo un parásito o un simbionte.
¿Qué diferencia hay?
Los parásitos son patógenos, sin embargo, bacterias como la Buchnera son mutualistas es decir, no sólo no suponen ningún peligro al insecto, sino que sin ellas (por ejemplo dando antibióticos a los pulgones), éstos no sobreviven.
¿Hasta cuándo este tipo de bacterias pierden genes?
Eso es lo que investigamos. El proceso evolutivo. ¿Cuántos genes son necesarios para la vida celular? ¿Qué tipo de genes comparten todos los organismos?, etc.Eso es lo que investigamos. El proceso evolutivo. ¿Cuántos genes son necesarios para la vida celular? ¿Qué tipo de genes comparten todos los organismos?, etc.
¿Descubrieron el genoma mínimo gracias a esta bacteria?
En octubre de 2006 publicamos en la revista Science nuestras conclusiones sobre uno de los genomas más pequeños conocidos hasta el momento. Sí, era el de la Buchnera de los pulgones que se encuentran en los cedros. Al mismo tiempo, otros científicos japoneses daban a conocer el genoma mínimo de otra bacteria, Carsonella, que se encuentra en los psílidos, insectos que también se alimentan de la savia de las plantas.
¿Qué es el genoma mínimo?
No existe un genoma mínimo absoluto, sino que depende de un ambiente determinado. Por ejemplo, hemos logrado averiguar que la bacteria del pulgón del cedro puede tener vida celular autónoma con 360 genes. Los seres humanos necesitamos 30.000.
¿Cómo pueden ser beneficiosos estos estudios para la salud humana?
Las simbiosis sencillas son extrapolables a la investigación en biomedicina. Por ejemplo, si sabemos la composición bacteriana del intestino en individuos sanos podremos compararla con la de individuos con síndrome de intestino irritable, colitis ulcerosa, enfermedad de Crohn (el sistema inmunológico ataca a su propio intestino). Algunas enfermedades se pueden producir por un cambio en la «composición normal» bacteriana. Otro caso son las condiciones de PH del estómago: pueden cambiar debido a altos niveles de estrés. Es todo un mundo nuevo de investigación que estamos abordando a partir de nuestra experiencia previa y a las nuevas tecnologías de secuenciación masiva
Fundamentales, las bacterias.
No debemos olvidar que aproximadamente dos kilos de nuestro peso son bacterias. En concreto el intestino humano está ampliamente colonizado por microorganismos, muchos de los cuales establecen una relación beneficiosa con nosotros, pero otros son patógenos oportunistas que pueden causar graves enfermedades. Lo cierto es que hay una constante interacción entre el huésped (nosotros) y sus bacterias.
