La identidad de los virus intestinales
A diferencia de los virus que nos enferman, estos virus no son depredadores. De hecho, la mayoría de ellos quieren tener una existencia agradable dentro de las bacterias que viven en el intestino. Aquí, el virus se considera que influye en las actividades de los microbios del sistema digestivo, que entre sus otros beneficios nos permiten digerir ciertos componentes de nuestra dieta, tales como hidratos de carbono de origen vegetal, que no lo podríamos hacer por nuestra cuenta. Además, los virus pueden actuar como un sensor para medir la salud general de la comunidad microbiana intestinal, ya que responden a los estreses y se recuperan después de una enfermedad o intervención terapéutica.
«Los virus son los principales depredadores en el planeta Tierra», dice el autor principal Jeffrey Gordon, director del Centro de la Universidad de Washington para las Ciencias del Genoma y Biología de Sistemas, cuya investigación pionera ha proporcionado una comprensión de la naturaleza de los microbios que viven en nuestro intestino: cómo se adquieren y cómo nos benefician, incluyendo su influencia en la nutrición.
«Gran parte de la información que tenemos acerca de los virus que conviven con las bacterias provienen de estudios de los hábitats del medio ambiente, como los océanos», dice Gordon. «Allí, el estilo de vida de los virus puede ser descrito como una dinámica «depredador-presa», con una batalla continua en la evolución de los cambios genéticos que afectan a los virus y sus huéspedes microbianos. Una batalla que da forma a la estructura y dinámica de las operaciones de estas comunidades microbianas. Queríamos conocer la naturaleza de los virus y su forma de vida en la comunidad microbiana más abundante que habita nuestro cuerpo, la de nuestro intestino.»
En el nuevo estudio, liderado por el estudiante de posgrado y becario Fulbright Alejandro Reyes, los científicos descifraron el ADN aislado de los virus en muestras de heces proporcionados por cuatro parejas de gemelos idénticos y sus madres. Los investigadores secuenciaron el ADN viral a partir de muestras de heces tomadas en tres momentos diferentes durante un período de un año, lo que les permitió seguir cualquier fluctuación en las comunidades virales. Los investigadores también secuenciaron el ADN de todos los microbios de las muestras de heces de las mujeres, que les permitían comparar las comunidades microbianas y virales en el intestino.
Sorprendentemente, más del 80 por ciento de los virus en las muestras de heces no se había descubierto previamente. «La novedad de los virus fue evidente de inmediato», dice Gordon. A cada individuo (por separado) en el estudio, se le asignó una «huella genética» viral correspondiente al análisis de cada uno de los virus encontrados en el intestino grueso. El viriomas (genomas virales) intestinales de los gemelos idénticos eran tan diferentes como el viriomas de individuos no emparentados. Esto contrasta con las bacterias intestinales. Cuando los investigadores observaron a las comunidades de bacterias en las muestras de heces, encontraron que los miembros de la familia compartían, en cierto grado, las mismas especies microbianas.
A pesar de las variaciones distintivas en las comunidades viral de una persona a otra, los investigadores descubrieron que la especie viral predominante en el tracto gastrointestinal inferior de cada individuo se mantuvo estable genéticamente en el período que duró el estudio (un año). Esto difiere de las comunidades bacterianas, que experimentaron mayores fluctuaciones. En otras palabras, los virus de ADN en las muestras de heces no parecían mostrar el estilo de vida «depredador-presa» de las comunidades que se observaban en otros ambientes.
Los investigadores planean ahora estudiar los virus en los intestinos de los gemelos idénticos en desarrollo infantil de diferentes familias para determinar cómo se instalaron inicialmente los virus en el ecosistema intestinal y la forma en que se ven influidas por el estado nutricional de sus huéspedes humanos . Además, para comprender mejor los estilos de vida viral en toda la longitud del intestino, se están introduciendo estos virus en ratones que sólo contienen microbios del intestino humano.
En los últimos años, una serie de proyectos en todo el mundo han iniciado la catalogación de los microbios que viven dentro y en el cuerpo humano, con el objetivo de entender la relación entre las comunidades microbianas, la salud general y la enfermedad. La nueva investigación sugiere que dichos proyectos también deben dirigir su atención a los virus que coexisten y co-evolucionan con las bacterias y otros microbios que normalmente viven en nuestros cuerpos.
Como curiosidad, para la secuenciación del genoma viral utilizaron el sistema de pirosecuenciación Roche 454, obteniéndose un dato total de más de 280 millones de nucleótidos.
Referencia: Revista Nature
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