Un nuevo estudio
dirigido por investigadores de la Universidad Estatal de San Diego
(EE.UU.) ha descubierto que más de la mitad de la población mundial
hospeda en su interior a un virus recién descrito, denominado
crAssphage, que infecta a uno de los tipos más comunes de bacterias
intestinales, Bacteroidetes.
Este filo de
bacterias se cree que está relacionado con la obesidad, la diabetes
y otras enfermedades relacionadas con el intestino. La investigación
apareció ayer en Nature Communications.
Robert A. Edwards,
profesor de bioinformática en la universidad, y sus colegas, se
toparon con el descubrimiento por accidente. Trabajando con el
investigador visitante y autor principal del estudio Bas E. Dutilh,
ahora en el Centro Médico de la Universidad Radboud, de los Países
Bajos, los investigadores utilizaban los resultados de estudios
anteriores sobre virus habitantes del intestino para detectar nuevos
virus.
En las muestras de
ADN de heces de 12 individuos diferentes, se dieron cuenta de todas
tenían en común un grupo determinado de ADN viral, de un largo de
alrededor de 97.000 pares de bases. Cuando Edwards y sus colegas
quisieron comprobar si este descubrimiento estaba una lista completa
de los virus conocidos, vieron que no era así.
Buscando en el
microbioma
Los investigadores
buscaron luego el virus a través de la base de datos del Proyecto
del Microbioma Humano del Instituto Nacional de Salud (NIH), y la
base de datos MG-RAST del Laboratorio Nacional de Argonne (Illinois,
EE.UU.), y de nuevo lo encontraron en abundancia en las muestras de
heces humanas.
Para demostrar que
el ADN viral que descubrieron en sus datos informáticos existe
realmente en la naturaleza, el virólogo de la Universidad Estatal de
San Diego John Mokili utilizó una técnica conocida como
amplificación de ADN para localizar el virus en las muestras
originales utilizadas para construir la base de datos del NIH.
"Así que
tenemos una prueba biológica de que el virus que encontraron con el
equipo existe realmente en las muestras", explica Mokili, en la
información de la universidad.
Se trataba de un
nuevo virus que alrededor de la mitad de las personas incluidas en la
muestra tenían en sus cuerpos, y que nadie conocía hasta ahora.
"No es inusual
ir en busca de algún nuevo virus y encontrar uno", explica
Edwards. "Pero es muy raro encontrar uno que muchas personas
tengan en común. El hecho de que se haya escapado del radar durante
tanto tiempo es muy extraño".
Un virus antiguo
El hecho de que esté
tan generalizado indica que probablemente no es un virus
particularmente joven, tampoco.
"Básicamente
lo hemos encontramos en todas las poblaciones en las que hemos
mirado", señala Edwards. "Por lo que podemos decir que es
tan antiguo como el ser humano". Él y su equipo nombraron al
virus crAssphage, en honor al programa de software utilizado para
descubrirlo.
Algunas de las
proteínas del ADN de crAssphage son similares a las encontradas en
otros virus bien descritos. Eso permitió al equipo de Edwards
determinar que su nuevo virus es del tipo bacteriófago, es decir,
que infecta y se replica en el interior de las bacterias; mediante el
uso de técnicas bioinformáticas innovadoras, predijeron que este
bacteriófago particular prolifera mediante la infección de un filo
común de las bacterias del intestino conocido como Bacteriodetes.
Obesidad
Las bacterias
Bacteriodetes viven hacia el final del tracto intestinal, y se
sospecha que juegan un papel importante en la relación entre las
bacterias del intestino y la obesidad. Qué papel juega crAssphage en
este proceso será objeto de una investigación futura.
Más detalles sobre
crAssphage han sido difíciles de conseguir. No se sabe cómo se
transmite el virus, pero el hecho de que no se encontrara en las
muestras de heces de bebés de muy corta edad sugiere que no se pasa
a través de la madre, sino que se adquiere durante la infancia.
La distribución del
ADN viral sugiere que su estructura es circular. Además el trabajo
de laboratorio ha confirmado que el ADN viral es una entidad
individual, pero ha demostrado ser difícil de aislar. "Sabemos
que está ahí, pero no podemos capturarlo del todo aún",
reconoce Edwards.
Una vez que el virus
esté aislado, espera profundizar en su papel en la obesidad. Es
posible que el virus de alguna manera medie en la actividad de las
colonias de Bacteriodetes, pero que crAssphage promueva o suprima los
procesos relacionados con la obesidad en el intestino aún está por
verse.
Puede que el virus
también se use para prevenir o mitigar otras enfermedades
relacionadas con el intestino, tales como la diabetes y las
enfermedades gastrointestinales.
Una vez que se
comprendan mejor estos procesos, Edwards prevé que algún día la
medicina se personalice basándose en este virus. "En las
personas, podríamos aislar su cepa particular del virus y
manipularlo para que atacara a las bacterias dañinas."
Los virus y la dieta
El sistema digestivo
es el hogar de una gran variedad de virus, pero la forma en que están
implicados en la salud y la enfermedad es poco conocida. En un
estudio publicado hace tres años en la web del Cold Spring Harbor
Laboratory (Nueva York, EE.UU.), en el marco de la Investigación del
Genoma, los investigadores estudiaron la dinámica de las poblaciones
de virus en el intestino humano, arrojando nueva luz sobre el
"viroma" de las tripas, y en qué se diferencia entre las
personas y cómo responde a los cambios en la dieta.
"Nuestros
cuerpos son como arrecifes de coral", explicaba Frederic
Bushman, de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de
Pensilvania, autor principal del estudio, "habitados por muchas
y diversas criaturas que interactúan entre sí y con nosotros."
Las interacciones entre los virus, las bacterias y el hospedador
humano tienen consecuencias significativas para la salud humana y las
enfermedades, especialmente en el delicado ecosistema del microbioma
intestinal.
El investigador Sam
Minot, Bushman y sus colegas analizaron la dinámica del viroma
intestinal durante perturbaciones en la dieta. El grupo estudió a
seis voluntarios sanos: algunos recibieron una dieta alta en grasas y
baja en fibra, otros una dieta baja en grasa y alta en fibra, y uno
una dieta libre.
Mediante el análisis
de las secuencias de ADN de virus y bacterias presentes en las heces
de los voluntarios en el transcurso de ocho días, encontraron que
aunque la variación más grande en la diversidad de virus tenía
lugar entre distintos individuos, con el tiempo la intervención
dietética cambió significativamente las proporciones de poblaciones
de virus en individuos con la misma dieta, de manera que las
poblaciones virales se hicieron más similares.
Referencia
bibliográfica:
Bas E. Dutilh,
Noriko Cassman, Katelyn McNair, Savannah E. Sanchez, Genivaldo G. Z.
Silva, Lance Boling, Jeremy J. Barr, Daan R. Speth, Victor Seguritan,
Ramy K. Aziz, Ben Felts, Elizabeth A. Dinsdale, John L. Mokili,
Robert A. Edwards. A highly abundant bacteriophage discovered in the
unknown sequences of human faecal metagenomes. Nature Communications
(2014). DOI: 10.1038/ncomms5498.
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