Los humanos evolucionaron con sus microbiomas intestinales (genengnews.com)
Recopilado por Carlos Cabrera Lozada. Miembro Correspondiente Nacional, ANM puesto 16 . ORCID: 0000-0002-3133-5183. 16/09/2022
Las cepas bacterianas en el microbioma intestinal se diversificaron genéticamente con las poblaciones humanas a medida que se extendieron fuera de África y en todo el mundo, según un nuevo estudio. Esta evolución paralela, o codiversificación, significa que algunos microbios intestinales han tenido relaciones significativas a largo plazo con sus huéspedes humanos y pueden haber influido en la evolución humana.
El trabajo fue dirigido por Ruth Ley, PhD, directora del departamento de ciencias del microbioma en el Instituto Max Planck de Biología en Tübingen, Alemania. Su equipo publicó su trabajo en Science en el artículo titulado » Codiversificación de la microbiota intestinal con humanos«.
El microbioma intestinal humano contiene cientos o miles de especies de bacterias, y muchas de las especies más prominentes se encuentran en personas de todo el mundo. Sin embargo, dentro de las especies microbianas, algunas cepas pueden mostrar una notable diversidad genética entre poblaciones humanas específicas. No se entiende completamente si esta diversidad a nivel de cepa surgió a través de una historia evolutiva compartida entre los humanos y sus microbios comensales.
«Hay razones para no esperar ver la codificación con humanos», escribieron los investigadores en su artículo. «Nuestras dietas han cambiado con el tiempo, nuestras poblaciones se han expandido por todo el mundo y los estilos de vida modernos pueden haber difuminado cualquier señal».
Para probar la codificación, el equipo de Ley recolectó muestras de saliva y fecales de individuos en Gabón, Vietnam y Alemania para generar nuevos datos pareados del genoma humano y el metagenoma intestinal. También aprovecharon los datos existentes para individuos de Camerún, la República de Corea (Corea del Sur) y el Reino Unido mediante la generación de metagenomas fecales y / o datos de genotipos de huéspedes según sea necesario. En total, su conjunto de datos consistió en metagenomas intestinales emparejados y genomas humanos para 1225 individuos que viven en Europa, Asia y África.
Luego crearon una filogenia de máxima verosimilitud para evaluar la relación genética de los individuos. «Como era de esperar, los humanos se agruparon en tres grupos principales robustos que coinciden con sus orígenes geográficos, donde los individuos de Asia y Europa formaron clados hermanos anidados dentro de individuos de África», escribieron.
También crearon filogenias para 59 cepas de microbios comunes y encontraron que 36 de ellas eran similares a la filogenia del huésped humano, lo que indica la codificación. Casi todas las cepas no se conocían previamente para codificar con los seres humanos. «Además, las especies que muestran la codificación más fuerte evolucionaron de forma independiente rasgos característicos de la dependencia del huésped, incluidos los genomas reducidos y la sensibilidad al oxígeno y la temperatura», escribieron.
En una perspectiva publicada en el mismo número de Science que el artículo de investigación, Andrew Moeller, PhD, un biólogo evolutivo de la Universidad de Cornell, comentó sobre el trabajo. «[Los hallazgos] también sugieren la emocionante posibilidad de que las asociaciones estrechamente unidas con las bacterias intestinales codificantes hayan afectado la evolución humana. La codificación de simbiosis huésped-microbios puede generar presiones de selección divergentes en los huéspedes, impulsando la adaptación de las poblaciones huéspedes a las cepas específicas con las que evolucionan los huéspedes», escribió Moeller.
«Si la variación genética humana ha sido moldeada por las interacciones con las bacterias intestinales codificantes, entonces la terapéutica basada en la microbiota puede necesitar considerar las historias genealógicas de los pacientes y las cepas bacterianas intestinales de los pacientes», continuó.
El equipo de investigación de Ley señaló que saber qué bacterias han tenido relaciones a largo plazo con los humanos puede ayudar a desarrollar tratamientos basados en el microbioma específicos para cada población humana. «El microbioma es un objetivo terapéutico para la medicina personalizada, y nuestros resultados subrayan la importancia de un enfoque específico de la población para las terapias basadas en el microbioma», concluyeron.