martes, 24 de abril de 2018

La filogenia no tiene sensibilidad para el mestizaje

Cuando leemos sobre Salmonella y Shigela nos encontramos con todo el tema de los serotipos y los biotipos... algo difícil de entender. ¿Por qué antes definíamos a Salmonella typhi, Salmonella choleraesuis, Salmonella typhimurium, Salmonella enteritidis... y ahora las englobamos dentro de Salmonella enterica serovariedad Typhi? La respuesta está en los filogenéticos, personas que analizando genes que varían poco, como los ribosomales 16s realizan árboles familiares (filogenéticos) y han llegado a la conclusión que los 2500 serotipos distintos de Salmonella enterica son una sola especie con serotipos distintos.

El problema, incluso diría el error, está en considerar que podemos hacer árboles filogenéticos basados en ciertas secuencias y no considerar que las bacterias pueden recibir aportes genéticos externos, normalmente plásmidos, transposones... y ese aporte genético les da unas peculiaridades patológicas que las convierten de hecho en especies nuevas. Da igual que el 99.9% de las secuencias genéticas cromosómicas sean similares. Con que una Salmonella, o un E. coli o Shigela (dicen que es un biotipo de E. coli) hayan adquirido genes de patogenicidad y éstos les abran el acceso a nuevos nichos ecológicos ésta nueva presión selectiva hará que se conviertan en especies nuevas. Por eso tradicionalmente a estos serotipos se les han denominado como especies.

Para entender los árboles familiares (filogenéticos) es muy útil emplear un simil linguístico como analogía. Por ejemplo, las lenguas romances como el francés, español, portugués, rumano proceden del latín. Si tomamos una palabra del latín original "factum" podemos ver como ha evolucionado a las palabras de los idiomas romances actuales
Las palabras van a tener un grado de identidad con la palabra "factum" de la cual proceden. Por ejemplo, el inglés tomó la palabra del latín recientemente por ese motivo hay muy poco cambio, de factum a fact. Si consideramos factum como el 100% de identidad, fact tiene 5 letras de las 6 letras originales. Cinco entre seis nos da un 83% de similitud. El castellano actual tiene 1 letra, la c en hecho, de seis de factum, uno dividido entre seis 17%.

Con esos datos, podemos concluir que la palabra fact está más cerca del latín que hecho. Utilizamos el porcentaje de similitud como un mapa. Si dos puntos tienen 17% de similitud, es lo mismo que decir 83% de distancia (100-17). La palabra hecho estaría un 83% alejada de factum. Dos puntos a tan solo 17% de distancia (100-83 similitud) como es el caso de factum y fact indicaría que estarían proximos.
En el caso de hecho, castellano actual, está más próxima a fecho, castellano antiguo, que a feito, palabra galego-portuguesa. De esta manera generamos, lo mismo que cuando comparamos las distancias entre distintas ciudades, un gráfico resumen de la distancia entre las palabras:

Con estas distancias se pueden construir árboles filogenéticos, que curiosamente se pueden superponer a mapas físicos:
Lo curioso es que los señor@s filogenetistas no contemplen que en cada uno de esos territorios hay una historia de mestizaje.

¿Qué es el mestizaje en lingüística y genética?

El español que se habla en el Ecuador no procede 100% del español de España. Al llegar el idioma había en este país bastantes idiomas distintos, uno por cada comunidad, actualmente hay catalogadas unas 17. El idioma mayoritario era el kichwa y son multitud las palabras kichwas que existen en el español ecuatoriano. Asimismo, el español no es un idioma 100% derivado del latín. Tuvimos aporte muy importantes del árabe etc.

Esos nuevos aportes fuerzan la evolución de una manera particular. En Quito, los quiteños acaban muchas palabras en f: sif en vez de sif, quiteñof... la f final es una contracción del pues: si pues deriva en sif. En Chile ocurre algo similar con el po al final de las frases. Además, hay construcciones gramaticales que fuerzan nuevas combinaciones de palabras: "andarasme haciendo, ve" en donde se combinan tres verbos. La influencia del kichwa es obvia, y esto claro, influye en la particular evolución del castellano ecuatoriano o andino.

El mestizaje genético en las bacterias se da constantemente a través de incorporaciones de material genético de virus, plásmidos, transposones. Este material genético es egoísta. Tiene capacidad de imponer su criterio a la bacteria hospedadora ¿Cómo? la principal característica de este ADN externo vírico es que fuerza a la transmisión. La bacteria ahora ya nunca más será comensal, el virus la obliga a forzar su rápida transmisión.

Salmonella tiene dos islas de patogenicidad, antiguos transposones, insertados en su genoma. Uno tiene proteínas para modificar el comportamiento de macrófagos y la otra isla de patogenicidad tienen proteínas para modificar la respuesta  inmunitaria del las células de los intestinos en donde viven las Salmonellas. Cada isla de patogenicidad codifica para unas jeringuillas bacterianas (los sistemas de secreción tipo III) para que la bacteria pueda repartir las proteínas víricas con las cuales va a hacer que: los macrófagos no las puedan comer y que a través de una inflamación controlada puedan provocar diarrea y penetrar en el cuerpo del hospedador.

Shigela, que hay quien dice que es un biotipo muy patogénico de E. coli, tiene un gran plásmido que controla también estos dos aspectos: evitar que los macrófagos los coman y poder jugar con el sistema inmune del hospedador en el marco de los intestinos.
Tejido linfoide asociado al tubo digestivo o GALT (gut-associated lymphoid tissue). Se compone de folículos linfoides a todo lo largo del tubo gastrointestinal casi todos están aislados entre si. Destacan las placas de Peyer, situadas en la lámina propia de la mucosa del intestino delgado. Tanto Salmonella como Shigela aprovechan las células M para penetrar en el interior del intestino delgado.
Shigela está muy adaptada a los humanos, y cada vez que existe adaptación se van perdiendo funciones innecesarias. Con tan solo 100-200 células Shigela puede infectar humanos ¿Para qué va a necesitar flagelos siendo tan infectiva? por ese motivo, se han seleccionado cepas inmóviles que se transmiten igual de bien y además no gastan energía innecesaria fabricando flagelos. Salmonella necesita un millón de células para infectar a los humanos. Tiene flagelos. Por ese motivo, hay una diferencia entre Salmonella y Shigela, que Salmonella puede nadar "río arriba" a través del conducto cístico (ver figura abajo) y colonizar la vesícula biliar desde el intestino. Shigela no puede hacer esto por ser inmóvil.

Salmonella y Shigela hacen del intestino delgado, ya no su hogar, sino por fuerza de estos genes víricos que les obligan a transmitirse transmitirse y transmitirse, una plataforma de generar grandes números que se van a dispersar por los cursos de agua en forma de diarreas.

El plásmido vírico que tiene Shigela tiene una toxina citotóxica, la toxina Shiga, que hace que las diarreas provocadas por Shigela sean hemorrágicas. Salmonella no produce diarreas hemorrágicas.

Las Salmonellas o las Shigelas mestizas, con estos genes víricos, ya no son la bacteria original, por mucho que tengan un 99.99% de genes en común. Son especies distintas. Lo mismo que el español andino, que es un idioma con un sentir y una evolución propia. Los defensores de la fortaleza de la filogenia aducirán que es posible comunicarse entre un español de españa y un hablante de español andino. Es cierto. Las E. coli y Shigela comparten muchísimo ADN, lo mismo que los 2500 serotipos de Salmonella. Lo que las diferencia es el territorio que ocupan. El territorio marca un inicio evolutivo diferente
Salasaca, Ecuador. Español, inglés y kichwa en el cartel de una panadería
Fotografías tomadas en Salasaca, Ecuador.
Hay innumerables ejemplos de ello. Wolbachia, una bacteria que cuando tiene determinados genes de origen plasmídico es capaz de invadir a los artrópodos y cambiar las frecuencias sexuales de toda la población. Wolbachia más virus genera un nuevo territorio, unas nuevas pautas infectivas y de colonización del hospedador. Ese nuevo territorio las convierte en especies nuevas.

Referencia:

Marcos-Merino, José; Gallego, Rocío; Ochoa de Alda, Jesús. (2017). Introducción de la evolución molecular a través de una analogía lingüística.

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