MADRID, 27 Jun. (EUROPA PRESS) -
La resistencia a los antibióticos es una característica antigua de las comunidades microbianas intestinales y el intercambio de hábitat con humanos ha tenido un impacto importante en la estructura y función de la microbiota intestinal de primates no humanos, según un estudio realizado en babuinos cautivos. La investigación, publicada en la revista 'mSystems', es una de las primeras en dar una idea de la resistome pre-antibiótica de los primates.
"Los microbiomas intestinales de los babuinos se ven muy diferentes a los humanos, y dentro de los conjuntos de mandril, los microbiomas de los mandriles cautivos eran diferentes de los salvajes, apoyando la hipótesis de que algo sobre el cautiverio y el contacto humano cambia los microbiomas", dice el investigador principal del estudio Gautam Dantas, profesor de Patología e Inmunología en la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri, Estados Unidos.
"Hay un gradiente en las diferencias de composición de los microbiomas intestinales entre humanos con estilos de vida diferentes, con personas que viven en países desarrollados y ciudades que tienen microbiomas similares y luego microbiomas cada vez menos similares cuanto más lejos se mueven hacia estilos de vida agrarios y cazadores-recolectores. Este estudio muestra que ahora puedes poner primates no humanos en ese mismo gradiente también".
Al usar primates silvestres frente a cautivos no humanos como modelo para el microbioma humano, los científicos demostraron claramente que existe resistencia a los antibióticos, incluso sin presión de selección de antibióticos producidos por humanos, y que el microbioma de los animales se ve muy diferente en las poblaciones silvestres. "Tan pronto como tienes contacto con humanos y medicinas humanas, cambias la composición del microbioma hacia un estado humano industrializado y enriqueces la resistencia a los antibióticos, lo que nos dice que éste es un gran factor de riesgo", dice Dantas.
"Es muy difícil encontrar el aspecto que tiene la resistome pre-antibiótica. Eso es lo que motivó este estudio", señala el doctor Dantas. Un obstáculo importante para comprender el impacto de los antibióticos en el microbioma humano es encontrar muestras de humanos que nunca hayan estado expuestos a antibióticos.
El estudio fue un esfuerzo de colaboración entre el laboratorio del doctor Dantas, que realizó el trabajo de microbiología y genómica, y varios antropólogos con acceso a poblaciones de primates silvestres y cautivos. "Fuimos muy afortunados de obtener no solo las muestras, sino las contribuciones intelectuales de los antropólogos", subraya Dantas.
Los investigadores compararon sus datos con conjuntos de datos metagenómicos publicados de humanos y mandriles para probar la hipótesis de que el contacto humano se correlacionaba con cambios sustanciales en la composición de la microbiota, la función y los perfiles de resistome en comparación con la microbiota del intestino de babuino "sin antibiótico". Utilizando la misma tecnología de secuenciación genómica empleada por el Proyecto Microbioma Humano, los científicos analizaron muestras fecales de mandriles en regiones de Zambia donde los animales tenían contacto mínimo con humanos y los compararon con muestras de mandriles cautivos en el Centro Nacional de Investigación de Primates del Suroeste, en Texas.
Después de secuenciar el ADN en las muestras fecales de mandril, los investigadores asignaron los datos metagenómicos a las bases de datos de genes de resistencia. Debido a que estas bases de datos están sesgadas hacia patógenos conocidos y muestras relacionadas con humanos, los investigadores usaron metagenómica funcional, lo que les permitió identificar genes de resistencia conocidos y nuevos.
"Tomamos las muestras fecales de los mandriles y, antes de hacer cualquier secuenciación, clonamos el ADN metagenómico fecal de manera recombinante en un sistema de expresión de 'Escherichia coli' ('E. coli'). Luego, cada clon en la biblioteca de 'E. coli' contiene un fragmento genético aleatorio del microbioma de mandril. Colocamos esas bibliotecas de recombinantes de 'E. coli' en placas de Petri con antibióticos que matarán 'E. coli' de tipo salvaje y los únicos recombinantes que pueden sobrevivir son aquellos que expresan un gen de resistencia funcional del microbioma de mandril", explica el doctor Dantas.
GRAN VARIEDAD DE MICROBIOTA Y RESISTENCIA A LOS ANTIBIÓTICOS
Los autores identificaron genes de resistencia a antibióticos funcionales en la microbiota intestinal de grupos de babuinos salvajes y en cautiverio y una marcada variación en la arquitectura de la microbiota y resistencia en hábitats y formas de vida. Algunos de estos genes de resistencia nunca se han descrito. Los mandriles salvajes poseían el menor número de genes de resistencia, menor que los babuinos cautivos e, incluso, más bajos que los humanos.
Comparando los microbiomas intestinales de mandriles y humanos de Estados Unidos, Venezuela, Italia y Malawi, así como la remota tribu Hadza en Tanzania que fue identificada recientemente como relativamente inexperto en cuanto a los antibióticos, los investigadores encontraron que el microbioma y la resistencia de los mandriles se parecía más a la tribu aislada.
Encontrar genes de resistencia en poblaciones que no han estado expuestas a antibióticos producidos por humanos no es novedoso. "Los antibióticos son moléculas que han sido producidas por las bacterias del suelo durante cientos de millones de años", afirma este experto.
"Creemos que los babuinos salvajes representan un estado ancestral de resistencia a los antibióticos y tienen genes de resistencia, no porque hayan visto a humanos que produjeron antibióticos, sino más bien, los antiguos genes de resistencia a los antibióticos probablemente vinieron del intercambio con microbios de ambientes como el suelo.
"Un hallazgo sorprendente del estudio fue que las poblaciones de babuinos salvajes se enriquecieron con 'Actinobacteria', un grupo de microbios que son importantes para la digestión humana de la leche y que están normalmente asociadas con la infancia en humanos. A medida que los niños pasan a ser alimentados con sólidos, esas bacterias se agotan", detalla Dantas.
"Nos sorprendió mucho descubrir que esa clase en particular estaba muy enriquecida con los babuinos salvajes, incluso en las poblaciones de mandriles adultos. Actualmente, no tenemos una buena explicación para esto, pero probablemente tiene algo que ver con su dieta", afirma. La bioprospección de estas bacterias potencialmente beneficiosas de primates salvajes no humanos podría conducir a nuevas terapias probióticas.
