Microbiota intestinal y evolución de las especies: entrevista con el Dr. Seth Bordenstein

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Image: The tree of life made out of Nasonia microbes. (Robert Brucker/Vanderbilt)

La revista Science publicó recientemente un estudio realizado por los Dres. Robert Brucker y Seth R. Bordenstein de la Universidad Vanderbilt de Nashville, en Estados-Unidos, que parece aportar pruebas que reforzarían la “teoría hologenómica de la evolución“. Esta investigación sugiere que el microbioma intestinal podría desempeñar un papel fundamental en la evolución de la especie humana. Entrevistamos al Dr. Seth Bordenstein para que nos explique de primera mano estos hallazgos.

 ¿Cómo explicaría este estudio a nuestros lectores?

Nuestra ciencia comienza con las preguntas siguientes: ¿Quiénes somos como quimera animal-microbios? y ¿Quiénes somos como especie animal? Tradicionalmente, la mayoría de nosotros vemos a los seres vivos a través de una sofisticada serie de filtros: el genoma animal, sometido a la selección natural, se hereda de forma estable y determina de qué manera especies nuevas surgen a raíz de una descendencia con modificaciones genéticas. Sin embargo, cada vez entendemos mejor lo que somos más allá de nuestros genes nucleares. En efecto, durante el decenio pasado emergía la ciencia del microbioma y de esta manera se incrementaba considerablemente el reconocimiento de la dependencia de las especies respecto a los microbios, así como su alcance. En este estudio en concreto, junto con el Dr. Robert Brucker hemos querido comprobar si en los trabajos anteriores se había menoscabado el papel del microbioma en el proceso que conduce a la aparición de nuevas especies.

Utilizando un modelo animal basado en insectos, encontramos serios indicios de que el ADN del microbioma intestinal contiene información acerca del parentesco ancestral entre las especies animales (o «filosimbiosis»), al igual que el ADN en el genoma del núcleo (filogenia). Por otra parte, también hemos demostrado que el microbioma intestinal  resulta esencial a la hora de imposibilitarr el cruce entre especies diferentes. Partiendo de una serie de experimentos de hibridación, con y sin microbioma intestinal, las investigaciones aportaron pruebas de que tanto el ADN del núcleo como el microbioma intestinal eran cruciales para el proceso de especiación. Una incompatibilidad entre el microbioma correcto y el genoma nuclear impide que los híbridos entre especies sobrevivan, estimulando así el origen de las especies.

¿En qué se diferencian estos experimentos de los anteriores?

Estas investigaciones difieren de estudios anteriores porque añaden el microbioma intestinal a una lista de factores genéticos que pueden provocar la especiación,  en otras palabras: ¡lo que Darwin consideraba el misterio de los misterios!  Los cambios en el microbioma intestinal, junto con las modificaciones en las secuencias de ADN en el núcleo y la mitocondria, pueden fomentar la evolución de una especie en otras dos.

 ¿Piensa usted que este descubrimiento puede cambiar nuestra forma de entender la evolución?

Es posible que debido a las ideas preconcebidas sobre la evolución, ciertas personas piensen  que estos hallazgos cambian su comprensión de la biología evolucionista. Sin embargo, gracias a los avances exponenciales en la ciencia y en la tecnología del último decenio, para los biólogos que han estudiado exhaustivamente los microbios y sus interacciones con huéspedes animales, no existe tal revisión fundamental de la biología evolucionista. La evolución se define como una modificación en el ADN que se produce a lo largo del tiempo, y que se traduce en nuevas adaptaciones y en la especiación. Si se considera el microbioma intestinal como un componente importante, o incluso predominante, del ADN de un huésped animal, entonces los cambios en el microbioma pueden naturalmente llevar  a nuevas adaptaciones y a la especiación, al igual que los cambios en los genes nucleares. Nos sumamos a esta teoría y sugerimos que se catalogue al microbioma intestinal como una parte esencial de la genética del animal, así como el genoma nuclear y los orgánulos, con los cuales constituye lo que en la actualidad se denomina hologenoma. 

Se trata sin duda de una investigación apasionante. Agradecemos al Dr. Bordenstein que se haya prestado amablemente a explicarnos su trabajo. Y les animamos a ustedes a entrar en los vínculos siguientes para descubrir más acerca de estas investigaciones.

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