Salen a la luz los virus “amigos” del intestino

Publicado online el 14 de julio de 2010 | Nature | doi:10.1038/news.2010.353

Salen a la luz los virus “amigos” del intestino

La secuenciación de ADN revela un nuevo mundo de los virus bacterianos en nuestro intestino.
Amy Maxmen

[ En el intestino, los virus que normalmente infectan a las bacterias parecen vivir en armonía con ellas. Dr. Harold Fisher, Visuals Unlimited /Science Photo Library ]

En la última exploración del universo de los organismos que habitan en nuestros cuerpos, los microbiólogos han descubierto nuevos genes virales en las heces. Han encontrado que la composición de las poblaciones virales que habitan al final de los intestinos sanos (como en nuestras heces) es única para cada individuo y estable en el tiempo. Incluso los gemelos idénticos ―que comparten muchas de las mismas bacterias intestinales― difieren en la composición viral del intestino.

Más del 80% de las secuencias genéticas virales encontradas, que incluyen secuencias características de virus tanto animales como bacterianos, nunca se habían descrito con anterioridad. “Éste es un mundo ampliamente inexplorado ―declaró Jeffrey Gordon, de la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri, y uno de los autores del artículo publicado en Nature1―. Realmente somos distintas formas de vida: la suma de partes microbianas y humanas.”

Más de 10 billones de bacterias habitan normalmente en el tracto gastrointestinal, donde sintetizan aminoácidos esenciales y vitaminas, producen factores antiinflamatorios y ayudan a descomponer almidones, azúcares y proteínas que las personas no podrían digerir de otra forma. Entre estas bacterias viven los virus bacterianos (bacteriófagos), que afectan al número de bacterias y a su comportamiento según las infecten o coexistan con ellas, transportando genes de una bacteria a otra.

Este microscópico ecosistema dinámico afecta a nuestras vidas de maneras que todavía no se entienden en su totalidad. De hecho, el aumento en la incidencia de las alergias alimentarias en las sociedades occidentales ha dado lugar a hipótesis de que mantienen que la higiene extrema perturba la capacidad de los microbios para colonizar el intestino humano, lo que resulta en una falta de tolerancia a alimentos normalmente inofensivos.

Para explorar esta provocadora hipótesis, los investigadores deben comprender primero la composición completa del ecosistema microbiano de un cuerpo sano. Para ello, el grupo de Gordon está empezando a catalogar el “microbioma” humano, todos los microorganismos que viven en el cuerpo humano, utilizando avanzadas tecnologías de secuenciación de ADN. Hasta ahora, sin embargo, esa atención se había centrado principalmente en las bacterias, no en los virus.

“Es un estudio maravilloso ―afirmó David Relman, microbiólogo de la Universidad de Stanford en California, que participa en el proyecto Microbioma Humano del Instituto Nacional de Salud estadounidense―. Podría ocurrir que los virus dirijan verdaderamente el sistema debido a su capacidad de modificar las bacterias que a continuación modifican a su huésped humano. Así que este estudio está en cierto modo buscando en la génesis del cuerpo humano para ver lo que hacen los virus dentro.”

Tregua microbiana
Según el nuevo estudio, los virus bacterianos en el intestino terminal o colon parecen existir en un estado más estable que otras comunidades similares en el medio ambiente, como en el océano. Las heces de cada individuo ―cuatro pares de gemelos idénticos y sus madres― portaban una comunidad viral distinta que variaba en menos de un 5% durante el transcurso de un año. Además, los virus bacterianos también parecían estar ocultos como “profagos” en lugar de multiplicarse y matar a las bacterias infectadas.

“En los océanos, la mayoría de los virus son de tipo predatorio ―comentó Edward DeLong, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Cambridge―. Lo interesante aquí es que el sistema en la microbiota fecal parece estar dirigido por profagos, que básicamente tienden a integrar su material genético en el genoma del huésped y esconderlo allí; es una situación mucho más estable.”

“Este tipo de estabilidad implica que hay una simbiosis entre las bacterias y los virus ―explicó Martin Blaser, del Centro Médico Universitario de Nueva York―. Es una situación diferente de las de tipo depredador-presa. Ésta es la imagen de una existencia más apacible, en la que las diferentes poblaciones trabajan juntas.”

El equipo descubrió genes que codifican proteínas nunca antes detectados en virus bacterianos. Una vez en las bacterias, estas proteínas forman parte de las rutas responsables del metabolismo de carbohidratos y la síntesis de aminoácidos. Los virus portadores de estos genes pueden modificarlos e insertarlos en las bacterias del intestino, lo que podría llegar a cambiar el metabolismo de una persona.

Puesto que la nutrición humana depende parcialmente de la relación entre las bacterias y sus virus, comprender la dinámica de esa relación podría traducirse en tratamientos para la obesidad, alergias y otras enfermedades. “Este ecosistema humano es muy importante porque determina lo que podemos hacer y lo que podemos comer ―afirmó DeLong―. Precisamente por eso es interesante.”